Миллиарды на LiDAR, и все зря. Чтобы вызвать массовую аварию беспилотных автомобилей, оказалось достаточно обычного зеркала

Учёные из Франции и Германии продемонстрировали новый способ обмана сенсоров LiDAR, составляющих основу систем навигации беспилотных автомобилей. В отличие от предыдущих атак, требовавших использования лазеров, генераторов помех или специально изготовленных объектов, исследователи предложили максимально простой и дешёвый метод — применение обычных зеркал.

LiDAR работает по принципу излучения лазерных импульсов и измерения времени их возврата, формируя трёхмерную карту окружения. Однако отражающие поверхности способны исказить этот процесс. На этом построены два сценария атаки. Первый, Object Addition Attack (OAA), создаёт в облаке точек «призрачные» препятствия, которых в реальности не существует. Второй, Object Removal Attack (ORA), напротив, скрывает реальные объекты, отражая импульсы так, что система воспринимает занятое пространство как свободное.

Исследователи детально смоделировали физику отражений с точки зрения геометрической оптики и подтвердили теорию в реальных условиях. В экспериментах использовались плоские зеркала разных размеров и углов наклона, а в качестве стенда применялся автомобиль с коммерческим лидаром Ouster OS1-128 и программным обеспечением Autoware. В сценарии с маскировкой препятствия обычный дорожный конус полностью исчезал из восприятия сенсора, а при атаке на добавление система фиксировала плотные облака точек, интерпретируя их как машину или барьер.

Для безопасной отработки исследователи внедрили разработанную модель в симулятор CARLA, что позволило воссоздать поведение таких атак в виртуальной среде и проследить их влияние на полный стек автономного вождения — от восприятия до принятия решений. Результаты показали, что обман через зеркала может приводить к экстренному торможению или, напротив, игнорированию реальных препятствий, что чревато авариями. В симуляциях фиксировались ситуации, когда беспилотник резко останавливался из-за ложного объекта и получал удар сзади от следовавшего за ним автомобиля.

Авторы также обсудили возможные защитные меры, включая использование тепловизоров для верификации данных, мультисенсорный анализ и так называемое «световое отпечатывание» для выявления отражающих поверхностей. Однако у всех этих подходов есть ограничения, и пока ни один из них не обеспечивает полной защиты в реальных дорожных условиях.