האם מכוניות ללא נהג באמת מדויקות? חוקרי אוניברסיטת דיוק אומרים שאפשר לרמות אותם

מכוניות ללא נהג מבטיחים נוחות ובטיחות בקרב נהגים ונוסעים, אבל זה עשוי להשתנות עם חשיפת החוקרים ב אוניברסיטת דיוק. לדברי הצוות, יש אסטרטגיית תקיפה שפושעים יכולים לעשות כדי לשטות בחיישני הרכב האוטונומי (שילוב של נתונים דו-ממדיים מ מצלמות ונתוני תלת מימד מ-LiDAR) כדי לתפוס אובייקטים קרובים יותר או רחוקים יותר ממה שהם נראים. זה יכול להיות בעיות ונזקים משמעותיים, במיוחד כאשר נעשה שימוש במצבים צבאיים שבהם רכב בודד מתורגם למטרה בעלת ערך. יתרה מכך, החוקרים הדגישו כי ייתכן שהאקרים ימצאו דרך לתקוף כלי רכב שונים בבת אחת. 

"המטרה שלנו היא להבין את המגבלות של מערכות קיימות כדי שנוכל להגן מפני התקפות", אמר מירוסלב פאג'יץ', פרופסור חבר להנדסת חשמל ומחשבים במשפחת דיקינסון ב-Duke. "מחקר זה מראה כיצד הוספת רק כמה נקודות נתונים בענן הנקודות התלת-ממדיות, לפני או מאחורי המקום שבו אובייקט נמצא בפועל, יכולה לבלבל את המערכות הללו לקבלת החלטות מסוכנות."

לדברי החוקרים, הפגם של המערכת יתחיל כאשר נעשה שימוש באקדח לייזר לירי בחיישן LIDAR. זה יעוות את התפיסה של הרכב הנגרמת על ידי הוספת נקודות נתונים כוזבות. לדברי Pajic, המערכת יכולה לזהות זאת לתקוף אם נקודות הנתונים שונות מאוד ממה שהמצלמה של המכונית רואה. עם זאת, על פי המחקר ב-Duke, המערכת יכולה להיות שולל כאשר נקודות הנתונים התלת-ממדיות של LIDAR ממוקמות במדויק בתוך אזור מסוים בשדה הראייה הדו-ממדי של המצלמה.

זה יוצר אזור פגיע להתקפות. הוא בצורת פרוסטום מתוח מול עדשת המצלמה או בצורה של פירמידה תלת מימדית עם קצה פרוס.

"התקפת התסכול הזו כביכול יכולה להטעות את בקרת השיוט האדפטיבית לחשוב שרכב מאט או מאיץ", אמר פאג'יץ'. "ועד שהמערכת תבין שיש בעיה, לא תהיה דרך להימנע מפגיעה במכונית ללא תמרונים אגרסיביים שעלולים ליצור עוד יותר בעיות."

לפאג'יץ' ולצוות שלו, למרבה המזל, יש פתרון בר-קיימא לסיכון באמצעות יתירות נוספת כמו מצלמות סטריאו עם שדות ראייה חופפים. טכנאים אלה, לדבריהם, יעבדו יחד כדי לחשב מרחקים כראוי ולקבוע את השגיאה בין נתוני LIDAR ותפיסת המצלמה.

"מצלמות סטריאו נוטות יותר להיות בדיקת עקביות אמינה, למרות שאף תוכנה לא אומתה מספיק כדי לקבוע אם נתוני ה-LIDAR/מצלמת הסטריאו עקביים או מה לעשות אם יתברר שהם לא עקביים", אמר ספנסר האליברטון. מחבר ראשי של המחקר ותואר דוקטור. מועמד במעבדת הסייבר-פיזיקה של Pajic. "כמו כן, אבטחה מושלמת של הרכב כולו ידרוש מספר סטים של מצלמות סטריאו סביב כל גופו כדי לספק 100% כיסוי."

Pajic גם הציגה יצירת מערכת שתאפשר למכוניות בקרבת מקום לחלוק נתונים. המחקר וההצעות של הצוות יוצגו בין ה-10 ל-12 באוגוסט בסימפוזיון האבטחה של USENIX 2022.