自动驾驶汽车技术容易受到道路物体欺骗和消失攻击

加州尔湾，2024 年 2 月 29 日 — 加州大学欧文分校（University of California， Irvine）领导的一个研究小组已经证明了与LiDAR或光探测和测距技术相关的潜在危险漏洞，许多自动驾驶汽车都使用这种技术来导航街道、道路和高速公路。

UCI和日本庆应义塾大学的计算机科学家和电气工程师已经展示了如何使用激光来欺骗LiDAR，使其“看到”不存在的物体并错过那些存在的物体 – 这些缺陷可能导致不必要的不安全制动或碰撞。

在今天于圣地亚哥举行的网络和分布式系统安全研讨会上发表的演讲中，主要作者、UCI计算机科学博士候选人Takami Sato分享了一项研究的结果，在该研究中，他和他的同事调查了对九种商用LiDAR系统的欺骗攻击，发现第一代甚至下一代版本都存在安全缺陷。

“这是迄今为止对LiDAR漏洞进行的最广泛的调查，”佐藤说。“通过结合真实世界的测试和计算机建模，我们能够提出15个新发现，为未来自动驾驶汽车系统的设计和制造提供信息。

研究人员表示，LiDAR是谷歌自动驾驶汽车品牌Waymo和通用汽车Cruise运营的机器人出租车的首选导航和传感技术，是沃尔沃、梅赛德斯-奔驰和华为销售的消费者运营车型的重要组成部分。

在测试第一代LiDAR系统时，该团队实施了一种被确定为“假物体注入”的攻击，其中传感器被欺骗以感知行人或另一辆车的前部，而那里什么都没有。在这种情况下，LiDAR 系统将虚假危险传达给自动驾驶汽车的计算机，从而触发紧急制动等不安全行为。

“这种选择模式的注入场景仅适用于第一代LiDAR系统;新一代版本采用定时随机化和脉冲指纹来对抗这种攻击线，“佐藤说。

但UCI和庆应义塾大学的研究人员发现了另一种混淆下一代LiDAR的方法。使用定制设计的激光和透镜设备，团队成员可以从LiDAR系统的传感器中隐藏五辆现有汽车。

“本文的研究结果揭示了LiDAR传感器前所未有的强大攻击能力，可以直接欺骗假车和行人，并让真车在AV的眼睛中消失。这些可以用来直接触发各种不安全的自动驾驶行为，如紧急制动和前碰撞，“UCI计算机科学助理教授Qi Alfred Chen说。

与佐藤和陈一起参与这个项目的还有来自日本庆应义塾大学的Yuki Hayakawa、Ryo Suzuki、Yohsuke Shiiki和Kentaro Yoshioka，该项目得到了美国国家科学基金会的资助。

关于UCI的“辉煌未来”活动： 2019 年 10 月 4 日公开发起的“辉煌未来”活动旨在提高人们对 UCI 的认识和支持。通过吸引 75,000 名校友并获得 20 亿美元的慈善投资，UCI 寻求在学生成功、健康和保健、研究等方面达到卓越的新高度。唐纳德·布伦信息与计算机科学学院在活动的成功中发挥着至关重要的作用。如需了解更多信息，请访问 https://brilliantfuture.uci.edu/donald-bren-school-of-ics/。

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