Un sedán negro circula silenciosamente por una tranquila carretera suburbana, el conductor tarareando villancicos en voz baja mientras el piloto automático del automóvil se encarga de conducir. De repente, luces rojas intermitentes y advertencias audibles cobran vida, sacando al conductor de su pacífico respiro. Miran la pantalla del tablero y ven la silueta de un automóvil que se acerca a toda velocidad hacia ellos para sufrir una colisión frontal, pero los faros no revelan nada a través del parabrisas.
A pesar de la incongruencia, el piloto automático del coche toma el control y se desvía hacia una zanja. Exasperado, el conductor mira a su alrededor y no encuentra otros vehículos mientras el peligro inminente desaparece de la pantalla. Momentos después, surge la verdadera amenaza: un grupo de secuestradores corriendo hacia el vehículo inmovilizado.
Esta escena parece destinada a convertirse en un argumento común en las películas de Hollywood en las próximas décadas. Pero debido a las complejidades de los modernos sistemas de detección de automóviles, sigue estando firmemente en el ámbito de la ciencia ficción. Al menos por el momento.
Ingenieros de la Universidad de Duke, dirigidos por Miroslav Pajic , profesor asociado de ingeniería eléctrica e informática de la familia Dickinson, y Tingjun Chen , profesor asistente de ingeniería eléctrica e informática, han demostrado un sistema al que han denominado "MadRadar" para engañar a los sensores de radar de los automóviles. a creer que casi todo es posible.
La tecnología puede ocultar la aproximación de un automóvil existente, crear un automóvil fantasma donde no existe ninguno o incluso engañar al radar haciéndole creer que un automóvil real se ha desviado rápidamente de su rumbo real. Y puede lograr esta hazaña en un abrir y cerrar de ojos sin tener ningún conocimiento previo sobre la configuración específica del radar de la víctima, lo que la convierte en la amenaza más problemática para la seguridad del radar hasta la fecha.
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| Los ingenieros desarrollan Madradar, un truco para hacer que los radares automotrices alucinen |
Los investigadores dicen que MadRadar muestra que los fabricantes deberían comenzar inmediatamente a tomar medidas para proteger mejor sus productos.
La investigación se publicará en el Simposio de seguridad de sistemas distribuidos y redes 2024, que tendrá lugar del 26 de febrero al 1 de marzo en San Diego, California.
"Sin saber mucho sobre el sistema de radar del automóvil objetivo, podemos hacer que un vehículo falso aparezca de la nada o hacer que un vehículo real desaparezca en experimentos del mundo real", dijo Pajic. "No estamos construyendo estos sistemas para dañar a nadie, estamos demostrando los problemas existentes con los sistemas de radar actuales para mostrar que necesitamos cambiar fundamentalmente la forma en que los diseñamos".
En los automóviles modernos que cuentan con sistemas de conducción autónoma y de asistencia, el radar se utiliza normalmente para detectar vehículos en movimiento delante y alrededor del vehículo. También ayuda a mejorar los sistemas visuales y basados en láser para detectar vehículos que se mueven delante o detrás del coche.
Debido a que ahora hay tantos automóviles diferentes que utilizan radar en una carretera típica, es poco probable que dos vehículos tengan exactamente los mismos parámetros operativos, incluso si comparten marca y modelo. Por ejemplo, podrían utilizar frecuencias operativas ligeramente diferentes o tomar mediciones a intervalos ligeramente diferentes. Debido a esto, en demostraciones anteriores de sistemas de suplantación de radar era necesario conocer los parámetros específicos que se estaban utilizando.
“Piense en ello como intentar impedir que alguien escuche la radio”, explicó Pajic. "Para bloquear la señal o secuestrarla con su propia transmisión, primero necesitaría saber qué estación estaban escuchando".
En la demostración de MadRadar, el equipo de Duke mostró las capacidades de un sistema de suplantación de radar que han construido y que puede detectar con precisión los parámetros del radar de un automóvil en menos de un cuarto de segundo. Una vez descubiertos, el sistema puede enviar sus propias señales de radar para engañar al radar del objetivo.
"Hay que ser prudente al agregar señales al sistema de radar, porque si simplemente inundas todo el campo de visión, inmediatamente sabrá que algo anda mal". David Caza Estudiante de doctorado en ECEEn una demostración, MadRadar envía señales al automóvil objetivo para que perciba otro automóvil donde en realidad no existe ninguno. Esto implica modificar las características de la señal en función del tiempo y la velocidad de tal manera que imite cómo se vería un contacto real.
En un segundo ejemplo, mucho más complicado, engaña al radar del objetivo haciéndole pensar lo contrario: que no pasa ningún coche cuando en realidad existe uno. Lo logra agregando delicadamente señales de enmascaramiento alrededor de la verdadera ubicación del automóvil para crear una especie de punto brillante que confunde al sistema de radar.
"Hay que ser prudente al agregar señales al sistema de radar, porque si simplemente inundara todo el campo de visión, inmediatamente sabría que algo anda mal", dijo David Hunt, un estudiante de doctorado que trabaja en el laboratorio de Pajic.
En un tercer tipo de ataque, los investigadores combinan los dos enfoques para que parezca como si un automóvil existente hubiera cambiado repentinamente de rumbo. Los investigadores recomiendan que los fabricantes de automóviles intenten aleatorizar los parámetros operativos de un sistema de radar a lo largo del tiempo y agregar salvaguardias a los algoritmos de procesamiento para detectar ataques similares.
"Imagínese el control de crucero adaptativo, que utiliza un radar y cree que el automóvil que está delante de mí está acelerando, lo que hace que su propio automóvil acelere, cuando en realidad no cambia la velocidad en absoluto", dijo Pajic. "Si esto se hiciera de noche, cuando las cámaras de tu auto lo detectaran, estarías en problemas".
Cada una de estas demostraciones de ataque, enfatizan los investigadores, se realizaron en sistemas de radar del mundo real en automóviles reales que se movían a la velocidad de la carretera. Es una hazaña impresionante, dado que si las señales de radar falsificadas están fuera de lugar incluso por un microsegundo, el punto de datos falso estaría fuera de lugar por la longitud de un campo de fútbol.
"Estas lecciones también van mucho más allá de los sistemas de radar en los automóviles", dijo Pajic. "Si quieres construir drones que puedan explorar entornos oscuros, como en operaciones de búsqueda y rescate o de reconocimiento, que no cuesten miles de dólares, el radar es el camino a seguir".
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Así,que los ingenieros desarrollan Madradar un truco para hacer que los radares automotrices alucinen, una demostración que revela la vulnerabilidad potencial de nuestros coches cada vez más automatizados
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