Беспилотные автомобили, самостоятельно перемещающиеся по улицам, через пару десятков лет несомненно станут обыденным явлением нашей жизни. Уже сейчас такие автомобили все чаще выезжают на дороги, демонстрируя при этом довольно высокий уровень безопасности для всех участников дорожного движения.

Но любое программное обеспечение несовершенно, и чем оно сложнее, тем больше в ней потенциальных «дыр» и возможностей для проникновения. Эту аксиому в очередной раз подтвердил сотрудник компании Security Innovation Джонатан Петит, один из ведущих исследователей в области безопасности программного обеспечения. Система лазерного сканирования LIDAR, которой оснащают подавляющее количество беспилотных автомобилей, оказалась подвержена угрозе взлома извне.

Система LIDAR отвечает за сканирование окружающего пространства и служит для обнаружения различных препятствий на пути следования автомобиля, таких как неподвижные объекты, другие машины, велосипедисты и пешеходы. Джонатан Петит в ходе своих исследований неожиданно обнаружил, что с помощью дешевенького устройства ценой около 60 долларов можно взломать эту дорогущую систему ориентирования беспилотного автомобиля и заставить ее видеть на дороге несуществующих участников движения и различные помехи в транспортном потоке.

По словам инженера, с помощью нехитрых манипуляций ему удается воспроизвести отраженный лазерный сигнал несуществующего автомобиля и поместить его в любую точку пространства вокруг машины-робота. То же самое можно с легкостью проделать с виртуальными пешеходами, велосипедистами, да и просто с дорожным ограждением.

В ходе своих экспериментов конструкторы смогли смоделировать ситуацию, когда автомобиль со всех сторон окружают несуществующие машины и пассажиры. В результате беспилотный автомобиль был вынужден полностью прекратить свое движение, хотя реальных причин для остановки у системы ориентирования в пространстве не было. Используя обнаруженную уязвимость, злоумышленники потенциально могут воздействовать на машину во время движения, заставив ее снижать скорость или вообще применять экстренное торможение, что может быть чревато для пассажиров и окружающих.

По словам Петита, созданный ими прибор по сути является лазерной указкой с простым вычислительным блоком, который можно собрать на основе тех же Arduino или Raspberry Pi. Система сканирования автомобиля делает выводы на основе полученной извне информации, что позволяет злоумышленникам серией последовательных образов заставить автомобиль действовать нужным им образом.

В своих исследованиях Джонатан Петит воспроизводил серию лазерных импульсов, поддерживаемых системой IBEO Lux, одной из наиболее популярных на рынке. Воспринимаемые системой импульсы не могут как-то кодироваться или зашифровываться из-за физических принципов работы лазеров, благодаря чему появляется возможность обманывать систему. Основной сложностью при передаче ложных образов была синхронизация наведенных внешних образов с приемниками системы сканирования автомобиля. В случае успешного решения этой задачи удавалось заставить беспилотный автомобиль видеть несуществующие объекты на дороге.

Работает такое устройство на дистанции от 20 до 350 метров и в настоящее время может вводить в заблуждение только системы ориентирования IBEO Lux. Но, по мнению Петита, разработчики других систем уделяли мало внимания подобной уязвимости, и при желании можно сконструировать подобные приборы-обманки и для остальных систем ориентирования автомобилей.
Обнародование обнаруженной уязвимости вынудило некоторых разработчиков внимательнейшим образом отнестись к подобным угрозам. По мнению Карла Иэгнемма, занимающегося вопросами беспилотного пилотирования машин в Массачусетском технологическом институте, справиться с подобной проблемой теоретически не составляет труда. Для этого необходимо сверять данные от различных датчиков и отсеивать нерелевантные данные, которые не воспринимаются другими системами сканирования, например, радио- или ультразвуковыми датчиками.

Как бы то ни было, подобные угрозы для обмана беспилотных автомобилей существуют и потенциально представляют значительную угрозу для всех участников движения. Поэтому создателям робомобилей придется тщательно потрудиться, чтобы обеспечить максимальную безопасность при использовании их машин.