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Los vehículos autónomos continúan en desarrollo por parte de las startups y los fabricantes de automóviles, si bien a un ritmo menor y con menos capacidades de las que se nos prometieron hace diez años. A resultas de ello los investigadores siguen explorando sus posibilidades, dentro de lo cual una colaboración entre la UC Irvine y la Keio University de Japón ha encontrado algunas vulnerabilidades preocupantes en la detección de objetos de los Lidar. Al engañarlos con un láser, puede producirse en los vehículos autónomos una falta de detección o una detección en falso, con el riesgo de provocar una conducción impredecible y potencialmente peligrosa.
El recurrente relato de los vehículos autónomos que están a la vuelta de la esquina va y viene cada cierto tiempo. Es una tecnología que aún se encuentra en desarrollo, donde los fabricantes tradicionales y los operadores siguen invirtiendo en programas de conducción automatizada, pero a ritmo tranquilo.
Aun así, la proliferación (y el atractivo) de esta tecnología es suficiente para que el mundo de la investigación académica siga implicándose profundamente en ella. Después de todo, es el futuro, o al menos eso es lo que nos han dicho. Pero ese futuro idílico de coches que se conducen solos podría no serlo tanto, de acuerdo con los investigadores de la Universidad de California Irvine.
Ello se debe a que existe una vulnerabilidad latente y potencialmente peligrosa en el mejunje tecnológico que hace posible los vehículos autónomos.
Como apoyo de sus sistemas de navegación y percepción sensorial, muchos desarrolladores de vehículos autónomos utilizan el llamado Lidar, acrónimo de Light Detection and Ranging ('Detección de la Luz y su Alcance'). Utilizando pulsos láser, los sistemas Lidar crean un mapa del entorno que los rodea a medida que las señales rebotan en los obstáculos, calculando así las distancias hasta ellos.
Desarrollado por la NASA en los noventa, el Lidar es ahora un instrumento habitual en la mayoría de programas de vehículos automatizados, como Waymo y Cruise, ejerciendo como respaldo de los sistemas vinculados a las cámaras y radares.
Sin embargo, debido a que el Lidar funciona gracias a un retorno preciso del rayo láser, los ingenieros informáticos y electrónicos de UC Irvine y la Keio University de Japón sopesaron primero, y comprobaron después, la posibilidad de interferir en el láser con mala fe. Y, ciertamente, los resultados son preocupantes para los nueve sistemas Lidar comerciales que se pusieron a prueba.
El equipo de investigación halló deficiencias tanto en los sistemas Lidar más antiguos como los más recientes, las cuales podrían provocar reacciones bruscas, innecesarias y peligrosas en la conducción de los vehículos autónomos. En función de los parámetros establecidos por el desarrollador, estos ataques podrían motivar paradas de emergencia o bruscos volantazos para alejarse de un objeto percibido pero que en realidad no existe.
Esto supone un problema desde la perspectiva de la seguridad vial, ya que los conductores humanos en las proximidades no detectarían ese mismo peligro, con el peligro potencial de sufrir una colisión a causa de estas confusiones. Durante las pruebas descubrieron que era posible introducir esos objetos fantasma en sistemas Lidar antiguos y modernos, aunque en los más recientes fue casi imposible engañar su detección de objetos gracias a su emisión aleatoria de los pulsos láser.
No obstante, los investigadores también ensayaron con otra posibilidad todavía más preocupante: ataques con láser dirigidos a inutilizar las capacidades de detección de objetos de los vehículos autónomos. En lugar de engañar al vehículo para que esquive un objeto que ha percibido, estos ataques intentan ofuscar la detección de obstáculos por completo. Las consecuencias no son difíciles de imaginar.
Pero antes de que nadie entre en pánico, es muy importante resaltar que los investigadores creen que la probabilidad de un ataque de este tipo es muy reducida, ya que los vehículos autónomos son objetivos móviles. Por ello, concentrar frente a ellos un haz láser continuo y suficientemente potente como para bloquear sus pulsos aleatorios es una tarea muy complicada en lo material y mayormente inefectiva.
Más aún, el equipo de investigadores también ensayó con mecanismos de defensa contra ambos tipos de engaño por láser. En el caso de los objetos falsos, la mayoría de Lidar de nueva generación son capaces de rechazar estos ataques por sí solos. Aun así, el equipo sugiere mejorar la emisión aleatoria de los pulsos para limitar los efectos de ambos tipos de ataque.
Como en cualquier estudio académico, siempre existen limitaciones, y el equipo de investigación no pudo comprobar su hipótesis en un coche en movimiento a alta velocidad. Asimismo, algunos fabricantes de Lidar como Luminar no se incluyeron en el test debido a su mayor alcance de detección. El Lidar del Robotaxi Waymo también se descartó para las pruebas.
¿Pero por qué querría alguien engañar a los vehículos autónomos? Más allá de una disquisición filosófica sobre los males de la tecnología, este tipo de engaños se dan constantemente en las aerolíneas, con pilotos que reportan ataques similares en radares y GPS al sobrevolar regiones en conflicto.
Cualquier industria está llena de escépticos, y algunos quizá llevan su escepticismo demasiado lejos. Sea como fuere, de cara a los constructores de vehículos autónomos esta investigación aporta un buen mapa para ayudarles a reforzar sus sistemas todavía más. Puede que aún no veamos coches que se conducen completamente solos, pero siguen trabajando en ello.
"Esta es, hasta la fecha, la investigación más exhaustiva sobre vulnerabilidades en los Lidar que jamás se ha realizado", afirma su autor Takami Sato. "Combinando pruebas en entornos reales y simulaciones por ordenador, hemos sido capaces de obtener 15 nuevas averiguaciones para enriquecer el diseño y la construcción de los próximos sistemas de conducción autónoma".
A New York transplant hailing from the Pacific Northwest, Emmet White has a passion for anything that goes: cars, bicycles, planes, and motorcycles. After learning to ride at 17, Emmet worked in the motorcycle industry before joining Autoweek in 2022 and Road & Track in 2024. The woes of alternate side parking have kept his fleet moderate, with a 2014 Volkswagen Jetta GLI and a BMW 318i E30 street parked in his Queens community.
Especializado entusiasta en motor, competición, historia y técnica del automóvil. Eterno aprendiz, también, en el novedoso sector de la movilidad sostenible. Licenciado en Periodismo con varios años de experiencia en esto de hablar sobre las cuatro ruedas.
