在2026年，在高峰时刻，你的自动驾驶汽车突然关闭了，就在堵车的地方。你爬出来看到每一条街道都被堵住了，然后你值班的一条新闻警报告诉你，黑客通过随机滞留互联网连接的汽车而瘫痪了曼哈顿的所有交通。
回想起2019年7月，自动驾驶汽车和其他联网汽车的黎明，以及佐治亚理工学院和多尺度系统公司的物理学家。他们将物理学应用到一项新的研究中，以模拟未来的黑客会通过随机滞留这些汽车来造成如此广泛的破坏。研究人员希望扩大目前关于汽车网络安全的讨论，主要集中在可能撞毁一辆汽车或撞过一名行人的黑客，以包括潜在的大规模破坏。
他们警告称，尽管网络防御越来越严密，但过去四年，被入侵的数据数量激增，但被黑客攻击的物体可能会将不断增长的网络威胁转化为潜在的物理威胁。
“与我们听到的大多数数据泄露不同，被黑客攻击的汽车会产生物理后果，”参与这项研究的彼得·云克(Peter Yunker)说，他是佐治亚理工学院物理学院的助理教授。
对于国家、恐怖分子或调皮的演员来说，抢夺物联网的一部分，包括汽车，可能并不难。
与云克尔共同领导这项研究的多尺度系统公司(MultiScale Systems，Inc.)的杰西·西尔弗伯格(JesseSilverberg)说，“对于汽车，一个令人担忧的事情是，目前实际上有一个中央计算系统，而且很多系统都在运行。你不一定有独立的系统来运行你的汽车和运行你的卫星收音机。如果你能进入其中一个系统，你可能就能进入另一个系统。”
冻结交通固体
在模拟黑客入侵互联网连接的汽车，研究人员冻结在曼哈顿几乎坚实的交通，甚至不会用这一点来造成破坏。这是他们的结果，由于下面提到的原因，这些数字是保守的。
容克实验室的研究生研究助理戴维·扬尼(David Yanni)说，“在高峰时间里，随机延迟20%的汽车将意味着交通完全冻结。20%的城市已经被分割成小岛屿，在那里你可能可以在几个街区左右移动，但没有人能在城里移动。”
并不是所有的汽车都必须连接起来，这足以让黑客在路上拖住20%的汽车。例如，如果道路上40%的汽车是连在一起的，那么砍下一半就足够了。
在高峰时间砍断10%的汽车会削弱交通，防止紧急车辆方便地切断全市范围内缓慢行驶的车辆。同样的事情也会发生在20%的攻击发生在白天的中间交通。
研究人员的研究结果发表在杂志上。物理评论E2019年7月20日。
可能需要更少的时间
为了确保城市的安全，黑客的破坏必须低于这一水平。在其他城市，情况可能更糟。
云客说：“曼哈顿有一个很好的电网，这样可以提高交通效率。看看亚特兰大、波士顿或洛杉矶这样没有大型电网的城市，我们认为黑客会造成更大的伤害，因为电网会让你更加强壮，可以通过多种不同的路线通过冗余到达相同的地方。”
研究人员忽略了可能会加重黑客破坏的因素，因此现实世界的黑客攻击可能需要暂停更少的汽车才能关闭曼哈顿。
“我想强调的是，我们只考虑了静态情况--如果道路被堵塞或不堵塞。在很多情况下，阻塞的道路会溢出到其他道路，我们也不包括在内。如果把这些因素考虑在内，你必须停车的汽车数量可能会大幅下降，”云克说。
研究人员也没有考虑到随之而来的公众恐慌，也没有考虑到汽车内的人会成为行人，从而进一步堵塞街道或引发事故。他们也没有考虑将目标车定位在最大麻烦的地方的黑客。
他们还强调，他们不是网络安全专家，也没有提及有人实施此类黑客攻击的可能性。他们只是想给安全专家一个可以计算出来的想法，让他们知道一次能让城市关闭的黑客袭击的规模。
对于如何减少潜在的损害，研究人员确实有一些一般性的想法。
“分散影响汽车的数字网络，使人们无法通过一个网络访问太多的汽车，”云克尔实验室的博士后研究员斯坎卡·维韦克(Skanka Vivek)说。“如果你还能确保相邻的汽车不能同时被黑客攻击，那就降低了它们一起堵车的风险。”
交通拥堵与物理
云客研究软物质物理，它研究组成部分--在这种情况下，连接的汽车--如何作为一个整体的物理现象。研究小组分析了有不同车道的街道上汽车的运动情况，包括它们是如何绕过失速车辆的，并发现它们可以用物理学的方法来观察到的情况。
“交通是否停止，可以用许多物理和数学领域的经典渗流理论来解释，”云克尔说。
渗滤理论常用于材料科学中，以确定某一理想质量，如特定硬度，是否会扩散到整个材料中，使最终产品均匀稳定。在这种情况下，停滞的汽车蔓延，使原来流动的街道僵硬和卡住。
关闭的街道只有那些被黑车切断了所有车道，或者成为其他汽车无法通行的障碍的街道，也不包括被黑车仍然允许交通流量的街道。
研究人员选择曼哈顿进行模拟，因为那里有很多关于城市交通模式的数据。
