Hack van beperkt aantal auto's veroorzaakt verkeerschaos

Het hacken van een Jeep Cherokee in 2015 was kinderspel. Dat leidde bij de onderzoeksgroep van Skanda Vivek, van de Georgia Tech University tot de vraag wat er gebeurt wanneer een aantal auto's tegelijk worden gehackt.

Het blijkt dat het hacken van een beperkt aantal auto's - minder dan 10 procent - een krachtige olievlekwerking heeft, waarbij veel slachtoffers kunnen vallen. 

De onderzoekers gebruikten statische modellen om het effect van ontregelde auto's op de verkeersstromen van Manhattan te bestuderen. De percolatietheorie - een wiskundig model van een soepele, continue fasetransitie,  vergelijkbaar met het druppelen van water door een koffiefilter tot het is veranderd in koffie - was een van hun belangrijkste gereedschappen. In het geval van koffiezetten, zal het water altijd proberen de meest gunstige route te kiezen naar beneden. Hoe meer gekoppelde routes er tussen het koffiegranulaat open zijn, hoe sneller het proces verloopt.

Zo werkt het verkeer ook. Wanneer het aantal beschikbare alternatieve routes daalt, neemt de doorstroming af. Wanneer een random netwerk wordt gebruikt, vormen zich langzamerhand korte kanalen tot een zekere kritische drempelwaarde wordt bereikt. Er volgt dan een sterke groei in het langste cluster van verbindingen. Die toestand wordt wel de 'uber-connected'-staat genoemd, ofwel synchonized flow.

Zoiets gebeurt ook in het verkeer. Wanneer er voldoende ruimte is, gedraagt het verkeer zich als een vloeistof. In een file is het meer een vaste stof. De staat daartussen is een synchronized flow. Een kleine verstoring heeft dan grote gevolgen. Het hacken van een enkele auto in zo'n synchonized flow kan tot gevolg hebben dat alles tot stilstand komt. Dat levert ook gevaar, want de hulpdiensten kunnen dan nergens meer komen", zegt Vivek. "Eerst moet er een sleepwagen komen om de probleemauto van de weg te halen."

Redundante systemen inbouwen

Door in het wegennetwerk van Manhattan op strategisch gekozen plekken gehackte zelfrijdende auto's te ontregelen, ontstaat een compleet verkeersinfarct. Dat punt is niet moeilijk te bereiken. Elk van de vier  meestvoorkomende merken in New York - Hyundai, Nissan, Toyota en General Motors - heeft een marktaandeel van grofweg 10 procent. Vivek adviseert daarom dat de merken redundante systemen in hun auto's bouwen zodat het effect van een hack beperkt blijft.