Autonomous Vehicles (AVs) increasingly use LiDAR-based object detection systems to perceive other vehicles and pedestrians on the road. While existing attacks on LiDAR-based autonomous driving architectures focus on lowering the confidence score of AV object detection models to induce obstacle misdetection, our research discovers how to leverage laser-based spoofing techniques to selectively remove the LiDAR point cloud data of genuine obstacles at the sensor level before being used as input to the AV perception. The ablation of this critical LiDAR information causes autonomous driving obstacle detectors to fail to identify and locate obstacles and, consequently, induces AVs to make dangerous automatic driving decisions. In this paper, we present a method invisible to the human eye that hides objects and deceives autonomous vehicles' obstacle detectors by exploiting inherent automatic transformation and filtering processes of LiDAR sensor data integrated with autonomous driving frameworks. We call such attacks Physical Removal Attacks (PRA), and we demonstrate their effectiveness against three popular AV obstacle detectors (Apollo, Autoware, PointPillars), and we achieve 45{\deg} attack capability. We evaluate the attack impact on three fusion models (Frustum-ConvNet, AVOD, and Integrated-Semantic Level Fusion) and the consequences on the driving decision using LGSVL, an industry-grade simulator. In our moving vehicle scenarios, we achieve a 92.7% success rate removing 90% of a target obstacle's cloud points. Finally, we demonstrate the attack's success against two popular defenses against spoofing and object hiding attacks and discuss two enhanced defense strategies to mitigate our attack.


翻译:自动机动车辆(AV)越来越多地使用以LIDAR为基础的天体探测系统来感知路上的其他车辆和行人。虽然目前对LIDAR的自主驾驶结构的攻击侧重于降低AV物体探测模型的可信度分,以诱导发现障碍,但我们的研究发现,如何利用激光测谎技术来利用激光测谎技术有选择地删除LIDAR点云数据,从而在传感器一级有选择地删除LIDAR点云数据,然后才用作对AV感知的输入。这一关键的LIDAR信息崩溃导致自动驱动障碍探测器无法识别和定位障碍,从而促使AVDAR的自动驾驶结构作出危险的自动驾驶决定。在本文中,我们展示了一种看不见的方法,隐藏了物体和自动测距模型,隐藏了与自动驱动框架相结合的LDAR传感器数据的固有自动转换和过滤过程。我们称这种攻击是物理清除成功攻击,我们展示了三种流行的AVAV级障碍探测器(Apolo、Autware、PpointPillars)的效能,我们实现了45的天体攻击能力。我们用SVDLLLAVS的定位定位定位模型来评估了三种攻击速度。我们攻击等级和LVRILULAVL的升级的升级。我们用AVR的动作模型来显示了一种攻击速度和潜变压。

0
下载
关闭预览

相关内容

【干货书】真实机器学习,264页pdf,Real-World Machine Learning
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
161+阅读 · 2020年3月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+阅读 · 2019年10月17日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
168+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
77+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
99+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年11月28日
Arxiv
12+阅读 · 2021年6月21日
Arxiv
12+阅读 · 2020年12月10日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Demos
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年6月6日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
ACM MM 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
5+阅读 · 2022年3月29日
ACM TOMM Call for Papers
CCF多媒体专委会
2+阅读 · 2022年3月23日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月18日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员