"거울 몇 개로 자율주행차 쉽게 속였다"
유럽 연구진이 값싼 거울로 자율주행차의 핵심 센서인 라이다(LIDAR) 센서를 속여 안전을 위협할수 있다는 연구 결과를 발표했다고 IT매체 더레지스터가 최근 보도했다. 해당 논문은 학술지 '컴퓨터&보안(Computers & Security)'에 발표됐다. 프랑스·독일 연구진으로 구성된 연구진은 대학 캠퍼스 주차장에서 실험을 진행했다. 연구진은 원뿔 모양의 교통 통제 장비인 라바콘에 거울을 부착해 상용 라이다와 인기 오픈소스 자율주행 소프트웨어 '오토웨어(Autoware)'를 실행하는 차량을 대상으로 시연했다. 그 결과 거울이 라이다 센서를 속여 차량이 장애물을 인식하지 못한 채 통과하려 시도하게 하거나, 실제로는 없는 물체를 피하기 위해 급제동을 하도록 유도하는 데 성공했다. 라이다는 주변에 레이저를 쏘아 반사되는 시간을 측정해 물체를 감지하지만, 반사 특성이 강한 표면에서는 성능이 떨어지는 것으로 알려져 있다. 작년에는 한 전문가 팀이 은박지와 색상 견본을 이용해 라이다를 속이는 실험을 진행해 성공하기도 했다. 연구진은 이번에 '객체 제거 공격(Object Removal Attack, ORA)'이라는 기법으로 한층 더 발전된 실험을 수행했다. 다양한 크기의 거울을 사용해 라바콘을 가리자, 거울 크기와 위치만으로 라이다 시스템에서 장애물을 완전히 숨길 수 있었다. 연구진은 이러한 거울 배치로 차량의 시야를 가릴 수 있었다고 분석했다. 두 번째 기법인 '객체 추가 공격(Object Addition Attack, OAA)'은 작은 거울 타일을 사용해 차량이 피해야 할 장애물이 있다고 인식하게 만들었다. 안전을 위해 수동 제어 상태였던 차량은 약 20m 떨어진 곳에서 가짜 장애물을 발견하고 이를 피했다. 연구진은 "빛이 매끄러운 표면에서 입사각과 반사각이 같게 반사되는 '정반사(specular reflection)'의 물리학을 악용하면, 공격자가 값싼 거울만으로 유령 장애물을 만들어내거나 실제 장애물을 지워버릴 수 있다”고 밝혔다. 또, "상업용 라이다와 오토웨어 스택을 갖춘 완전 자율주행 플랫폼에서 진행된 실험 결과, 이런 공격이 갑작스러운 비상 제동이나 양보 의무 불이행 등 중대한 안전 문제를 유발할 수 있는 실질적인 위협임이 확인했다"고 덧붙였다. 연구진은 다양한 시나리오를 테스트했다. OAA 실험에서는 거울 2개를 사용해 차량 소프트웨어가 가상의 물체가 차량 앞을 가로막고 있다고 믿게 하는데 65%의 성공률을 보였고, 6개 거울을 격자 형태로 사용했을 때는 성공률이 74%로 증가했다. 또, 거울 위치를 조정해 차량을 급정거하게 할 수도 있었는데, 이는 혼잡한 교통 체증 상황에서 결코 바람직하지 않은 결과다. 이에 대한 방어 수단으로 연구진은 대부분의 고체 물체가 고유한 열 신호를 지닌다는 점을 이용해 '열 이미지 처리법(thermal imaging)을 제안했다. 다만, 논문 저자들은 라이다에 해당 기술을 추가하는 것이 "만능 해결책은 아니다”라며, 특히 고온 환경의 작은 물체를 탐지하는 데 한계가 있다고 설명했다. 연구팀은 이번 실험이 고속 주행 상황이 아니라 비교적 느린 속도에서 이뤄졌다는 점을 지적하며, 고속 주행 환경에서 거울 공격이 로보택시 등 상용 자율주행 서비스에 실제로 어느 정도 위협이 되는지 판단하려면 추가 시험이 필요하다고 밝혔다.
