Είναι πραγματικά ακριβή τα αυτοκίνητα χωρίς οδηγό; Ερευνητές του Πανεπιστημίου Duke λένε ότι μπορούν να ξεγελαστούν

Αυτοκίνητα χωρίς οδηγό υπόσχονται άνεση και ασφάλεια μεταξύ οδηγών και επιβατών, αλλά μπορεί να αλλάξει με την αποκάλυψη των ερευνητών στο Duke University. Σύμφωνα με την ομάδα, υπάρχει μια στρατηγική επίθεσης που μπορούν να κάνουν οι εγκληματίες για να ξεγελάσουν τους αισθητήρες αυτόνομων οχημάτων (συνδυασμός δισδιάστατων δεδομένων από φωτογραφικές μηχανές και τρισδιάστατα δεδομένα από το LiDAR) για να αντιλαμβάνονται κοντινά αντικείμενα πιο κοντά ή μακρύτερα από ό,τι φαίνονται. Αυτό μπορεί να σημαίνει προβλήματα και σημαντικές ζημιές, ειδικά όταν χρησιμοποιείται σε στρατιωτικές καταστάσεις όπου ένα μόνο όχημα μεταφράζεται σε πολύτιμο στόχο. Ακόμη περισσότερο, οι ερευνητές τόνισαν ότι είναι δυνατό για τους χάκερ να βρουν έναν τρόπο να επιτεθούν σε διαφορετικά οχήματα ταυτόχρονα. 

«Στόχος μας είναι να κατανοήσουμε τους περιορισμούς των υπαρχόντων συστημάτων, ώστε να μπορούμε να προστατευτούμε από επιθέσεις», δήλωσε ο Miroslav Pajic, Αναπληρωτής Καθηγητής Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών Οικογένειας Dickinson στο Duke. «Αυτή η έρευνα δείχνει πώς η προσθήκη λίγων μόνο σημείων δεδομένων στο τρισδιάστατο σύννεφο σημείων, μπροστά ή πίσω από το σημείο που βρίσκεται ένα αντικείμενο στην πραγματικότητα, μπορεί να μπερδέψει αυτά τα συστήματα ώστε να λάβουν επικίνδυνες αποφάσεις».

Σύμφωνα με τους ερευνητές, το ελάττωμα του συστήματος θα ξεκινήσει όταν ένα πιστόλι λέιζερ χρησιμοποιηθεί για να πυροβολήσει έναν αισθητήρα LIDAR. Αυτό θα διαστρέψει την αντίληψη του αυτοκινήτου που προκαλείται από την προσθήκη ψευδών σημείων δεδομένων. Σύμφωνα με τον Pajic, το σύστημα μπορεί να το εντοπίσει αυτό επίθεση εάν τα σημεία δεδομένων διαφέρουν πολύ από αυτά που βλέπει η κάμερα του αυτοκινήτου. Ωστόσο, σύμφωνα με την έρευνα στο Duke, το σύστημα μπορεί να εξαπατηθεί όταν τα σημεία δεδομένων 3D LIDAR τοποθετούνται με ακρίβεια σε μια συγκεκριμένη περιοχή του 2D οπτικού πεδίου μιας κάμερας.

Αυτό δημιουργεί μια περιοχή ευάλωτη σε επιθέσεις. Έχει το σχήμα ενός κόλου τεντωμένου μπροστά από έναν φακό κάμερας ή σε μορφή τρισδιάστατης πυραμίδας με μια άκρη κομμένη σε φέτες.

«Αυτή η αποκαλούμενη επίθεση frustum μπορεί να ξεγελάσει το προσαρμοστικό cruise control πιστεύοντας ότι ένα όχημα επιβραδύνει ή επιταχύνει», είπε ο Pajic. «Και από τη στιγμή που το σύστημα μπορεί να καταλάβει ότι υπάρχει πρόβλημα, δεν θα υπάρχει τρόπος να αποφευχθεί το χτύπημα του αυτοκινήτου χωρίς επιθετικούς ελιγμούς που θα μπορούσαν να δημιουργήσουν ακόμη περισσότερα προβλήματα».

Ο Pajic και η ομάδα του, ευτυχώς, έχουν μια βιώσιμη λύση για τον κίνδυνο μέσω πρόσθετου πλεονασμού όπως στερεοφωνικές κάμερες με επικαλυπτόμενα οπτικά πεδία. Αυτοί οι τεχνικοί, σύμφωνα με αυτούς, θα συνεργαστούν για να υπολογίσουν σωστά τις αποστάσεις και να προσδιορίσουν το σφάλμα μεταξύ των δεδομένων LIDAR και της αντίληψης της κάμερας.

«Οι στερεοφωνικές κάμερες είναι πιο πιθανό να είναι ένας αξιόπιστος έλεγχος συνέπειας, αν και κανένα λογισμικό δεν έχει επαρκώς επικυρωθεί για τον τρόπο προσδιορισμού του εάν τα δεδομένα LIDAR/στερεοφωνικής κάμερας είναι συνεπή ή τι πρέπει να κάνετε εάν διαπιστωθεί ότι είναι ασυνεπή», είπε ο Spencer Hallyburton. επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης και Ph.D. υποψήφιος στο Εργαστήριο Cyber-Physical Systems του Pajic. "Επίσης, η τέλεια ασφάλιση ολόκληρου του οχήματος θα απαιτούσε πολλαπλά σετ στερεοφωνικών καμερών γύρω από ολόκληρο το σώμα του για να παρέχει κάλυψη 100%.

Ο Pajic εισήγαγε επίσης τη δημιουργία ενός συστήματος που θα επιτρέπει στα αυτοκίνητα το ένα κοντά στο άλλο να μοιράζονται δεδομένα. Η έρευνα και οι προτάσεις της ομάδας θα παρουσιαστούν από τις 10 έως τις 12 Αυγούστου στο USENIX Security Symposium 2022.