Security Vulnerabilities in Software Supply Chain for Autonomous Vehicles

I veicoli autonomi non sono semplicemente automobili con motori avanzati; sono computer su ruote, dove la sicurezza dei passeggeri e dei pedoni dipende interamente da righe di codice. Queste macchine si affidano a una complessa catena di approvvigionamento software, una vasta rete di ingredienti digitali che gli sviluppatori cuciono insieme per permettere all'auto di vedere, pensare e muoversi. Questa catena include il codice originale scritto dal produttore dell'auto, ma dipende pesantemente dal software open-source — blocchi costruttivi disponibili gratuitamente creati da comunità di programmatori in tutto il mondo. Sebbene questo approccio condiviso acceleri l'innovazione e permetta test rapidi di nuove idee, introduce un pericolo unico: se un singolo pezzo di questo software condiviso contiene un difetto nascosto, quella debolezza può diffondersi attraverso l'intero sistema, portando potenzialmente il veicolo a interpretare male l'ambiente circostante o a non fermarsi. Mentre questi veicoli passano dai laboratori di ricerca alle strade pubbliche, garantire l'integrità di ogni componente digitale diventa una questione di vita o di morte.

I ricercatori dell'Università dell'Alabama si sono posti l'obiettivo di esaminare la salute di questa fondazione digitale guardando direttamente al codice di tre delle più prominenti piattaforme di veicoli autonomi open-source: Autoware, Apollo e openpilot. Questi progetti rappresentano l'avanguardia della tecnologia a guida autonoma, con Autoware e Apollo che mirano ad alti livelli di automazione dove l'auto guida da sé, e openpilot focalizzato sui sistemi di assistenza alla guida che aiutano gli umani a mantenere il controllo. Il team ha trattato questi repository software come un meccanico che ispeziona un motore complesso, ma invece di cercare bulloni arrugginiti, hanno utilizzato strumenti di scansione specializzati per dare la caccia alle crepe digitali. Si sono concentrati su due aree principali: il codice scritto dai team di progetto stessi e le librerie di terze parti — frammenti di codice pre-scritti presi in prestito da altre fonti — su cui questi progetti si affidano per funzionare.

L'indagine ha rivelato che, sebbene queste piattaforme siano potenti, non sono immuni agli errori comuni che affliggono ovunque il software. I ricercatori hanno scoperto che il codice conteneva modelli ricorrenti di debolezza noti come enumerazioni di debolezze comuni. Nel codice scritto in C e C++, linguaggi spesso usati per i compiti più gravosi della guida, le scansioni hanno identificato problemi relativi alla gestione della memoria, come i buffer overflow, dove i dati traboccano dallo spazio di archiviazione previsto e possono corrompere il sistema. Nel codice Python, spesso usato per la pianificazione di alto livello e gli strumenti, le scansioni hanno scoperto problemi relativi a come il software gestisce situazioni e input imprevisti. Uno degli problemi più frequenti riscontrati in tutti e tre i progetti è stata la gestione impropria delle condizioni eccezionali, il che significa che il software a volte non reagiva correttamente quando le cose andavano male. Un'altra scoperta importante è stata la presenza di difetti di iniezione di comandi, dove un malintenzionato potrebbe potenzialmente ingannare il sistema per eseguire comandi non autorizzati.

Lo studio ha anche analizzato in profondità la catena di approvvigionamento, esaminando i migliaia di pacchetti esterni da cui dipendono questi veicoli. I risultati qui sono stati drasticamente diversi a seconda del progetto. La piattaforma Apollo, progettata per una produzione su larga scala, è stata trovata dotata di un numero vastissimo di dipendenze, e la scansione ha identificato 91 di questi componenti esterni come dotati di vulnerabilità di sicurezza note. Tra queste c'erano difetti critici in pacchetti utilizzati per la gestione dei file e il rendering web, alcuni dei quali potrebbero permettere a un attaccante di prendere il controllo del sistema o accedere a dati sensibili. Al contrario, il progetto openpilot, che ha un ambito più ristretto, ha mostrato molti meno problemi con le sue dipendenze esterne, con un solo componente vulnerabile rilevato. Il progetto Autoware ha mostrato la minore quantità di problemi in quest'area, con le scansioni che non hanno trovato vulnerabilità note nelle sue librerie di terze parti al momento dello studio.

Nonostante le differenze nel numero di difetti trovati, il messaggio centrale della ricerca è chiaro: il software che alimenta questi veicoli è attualmente esposto a rischi significativi. I ricercatori hanno osservato che quasi la metà di tutti gli attacchi informatici nel settore automobilistico sfrutta già le debolezze dei sistemi software, e la loro analisi conferma che tali vulnerabilità esistono proprio nel codice destinato a mantenere le persone al sicuro. Lo studio non ha scoperto che i sistemi siano rotti oltre ogni riparazione, bensì che sono costruiti su una base che richiede costante vigilanza. Gli autori suggeriscono che la sicurezza non possa essere un elemento successivo; deve essere intrecciata nel processo di sviluppo fin dall'inizio. Utilizzando strumenti automatizzati per controllare continuamente questi difetti e gestendo attentamente i componenti software che vengono portati nel sistema, gli sviluppatori possono ridurre il rischio di fallimenti catastrofici. Il lavoro serve da promemoria che, in un mondo sempre più automatizzato, la sicurezza della macchina dipende dalla sicurezza del suo codice.