激光雷达传感器危及自动驾驶汽车乘客安全

自动驾驶汽车需要观察周围的情况，才能安全驾驶并避开障碍物，就像人类司机一样。

图1一个GIF动画展示了此类攻击如何使用激光向激光雷达传感器注入虚假数据点，这导致它丢失关于传感器前面障碍物的真实数据。图片来源：SaraRampazzi/佛罗里达大学

最先进的独立车辆通常采用激光雷达，这是一种旋转雷达类型的工具，充当汽车的眼睛。激光雷达提供不间断的关于物体距离的数据，因此汽车可以决定什么动作是安全的。

然而，这些眼睛是可以被欺骗的。

最新的研究表明，对即将问世的激光雷达系统进行精确定时的激光照射，可以在车辆前方形成一个大到足以隐藏移动行人和其他障碍的盲点。删除的信息使汽车认为道路是安全的，继续行驶，危及可能在盲区的一切。

这是激光雷达传感器第一次被诱骗删除有关障碍物的信息。

佛罗里达大学、密歇根大学和日本电子通信大学的研究人员揭示了这一漏洞。研究人员还提供了可以消除这一弱点的升级，以保护人们免受恶意攻击。

研究结果在网上公开，并将在2023年USENIX安全研讨会上发表。

激光雷达的功能是释放激光并捕捉反射来量化距离，就像蝙蝠利用声音回声进行回声定位一样。攻击形成假反射干扰传感器。

“我们用激光模拟激光雷达的反射，使传感器忽略来自真正障碍物的其他反射。激光雷达仍然在接收来自障碍物的真实数据，但这些数据会自动丢弃，因为传感器只感知到我们的假反射。

——SaraRampazzi，该研究的主要作者，佛罗里达大学计算机和信息科学与工程教授”

科学家们演示了对移动车辆和机器人的攻击，袭击者被安置在约15英尺外的路边。然而，从理论上讲，先进的设备可以在更远的距离上实现。技术要求是基本的，但是激光需要与激光雷达传感器同步，并且必须跟随移动的车辆以保持激光指向适当的方向。

“这主要是激光与激光雷达设备的同步问题。您需要的信息通常可以从制造商那里公开获得。

——S.HrushikeshBhupathiraj，研究联合第一作者，佛罗里达大学Rampazzi实验室博士生”

使用这种技术，研究人员可以删除移动行人和静态障碍的信息。他们还证实，通过使用基本的相机跟踪设备进行真实实验，这种攻击可以跟踪缓慢移动的车辆。在自动驾驶汽车决策模拟中，这种数据删除使得汽车不断加速向一个它再也看不见的行人而不是停下来。

这个漏洞可以通过解释原始数据或更新激光雷达传感器的软件来解决。例如，制造商可以解释软件来搜索激光攻击中被欺骗的反射的蛛丝马迹。

“揭示这种责任可以让我们建立一个更可靠的系统。在我们的论文中，我们证明了以前的防御策略是不够的，我们提出了应该解决这一弱点的修改。

——曹玉龙，研究第一作者，密歇根大学博士生”

来源:https://www.ufl.edu/