工程师们开发了一种他们称之为“MadRadar”的系统，可以欺骗汽车雷达传感器，让它们相信几乎一切皆有可能。该技术可以隐藏现有汽车的接近，创造一辆不存在的幻影汽车，甚至欺骗雷达认为一辆真正的汽车很快偏离了实际路线。而且它可以在眨眼之间实现这一行为，而无需事先了解受害者雷达的具体设置，这使其成为迄今为止对雷达安全最棘手的威胁。
一辆黑色轿车静静地行驶在一条安静的郊区道路上，司机静静地哼着圣诞颂歌，而汽车的自动驾驶仪则负责驾驶。突然，红色闪烁灯和声音警告响起，让司机从平静中惊醒。他们看着仪表板屏幕，看到一辆汽车加速向他们迎面相撞的轮廓，但车头灯透过挡风玻璃看不到前方的任何东西。
尽管不协调，汽车的自动驾驶仪还是抓住了控制权并突然转向沟里。司机愤怒地环顾四周，没有发现其他车辆，即将到来的危险也从屏幕上消失。片刻之后，真正的威胁出现了——一群嫌疑人慢跑向那辆无法动弹的车辆。
这个场景似乎注定会成为未来几十年好莱坞电影中常见的情节点。但由于现代汽车检测系统的复杂性，它仍然停留在科幻小说的领域。至少目前如此。
杜克大学的工程师们在狄金森家族电气与计算机工程副教授 Miroslav Pajic 和电气与计算机工程助理教授陈廷军（音）的带领下，现已展示了一种被他们称为“MadRadar”的系统，用于欺骗汽车雷达传感器相信几乎一切皆有可能。
该技术可以隐藏现有汽车的接近，创造一辆不存在的幻影汽车，甚至欺骗雷达认为一辆真正的汽车很快偏离了实际路线。而且它可以在眨眼之间实现这一行为，而无需事先了解受害者雷达的具体设置，这使其成为迄今为止对雷达安全最棘手的威胁。
研究人员表示，MadRadar 表明制造商应立即开始采取措施更好地保护其产品。
该研究将于 2 月 26 日至 3 月 1 日在加利福尼亚州圣地亚哥举行的 2024 年网络和分布式系统安全研讨会上发表。
帕吉奇说：“在对目标汽车的雷达系统了解不多的情况下，我们可以在现实世界的实验中让一辆假车凭空出现，或者让一辆真车消失。我们构建这些系统并不是为了伤害任何人，我们只是在展示当前雷达系统存在的问题，以表明我们需要从根本上改变我们的设计方式。”
在配备辅助和自动驾驶系统的现代汽车中，雷达通常用于检测车辆前方和周围的移动车辆。它还有助于增强基于视觉和激光的系统来检测在汽车前面或后面移动的车辆。
由于现在在高速公路上有很多不同的汽车使用雷达，因此任何两辆车不太可能具有完全相同的操作参数，即使它们共享品牌和型号。例如，他们可能使用略有不同的工作频率或以略有不同的时间间隔进行测量。因此，之前的雷达欺骗系统演示需要知道所使用的具体参数。
帕吉克解释道：“可以把这想象成试图阻止某人听广播，要阻止信号或用您自己的广播劫持信号，您需要首先知道他们正在收听哪个电台。”
在 MadRadar 演示中，杜克大学的团队展示了他们构建的雷达欺骗系统的功能，该系统可以在不到四分之一秒的时间内准确检测汽车的雷达参数。一旦被发现，系统就可以发出自己的雷达信号来欺骗目标的雷达。
在一次演示中，MadRadar 向目标汽车发送信号，使其感知另一辆实际上不存在的汽车。这涉及根据时间和速度修改信号的特性，以模仿真实接触的样子。
在第二个更复杂的例子中，它欺骗了目标的雷达，使其产生相反的想法——实际上没有经过的汽车，而实际上确实存在。它通过在汽车的真实位置周围巧妙地添加掩蔽信号来创建一种迷惑雷达系统的亮点来实现这一目标。
“在向雷达系统添加信号时必须谨慎，因为如果你只是淹没整个视野，它就会立即知道出了问题。”在帕吉奇实验室工作的博士生戴维·亨特说。
在第三种攻击中，研究人员将两种方法混合在一起，使现有的汽车看起来突然改变了路线。研究人员建议汽车制造商尝试随着时间的推移随机化雷达系统的操作参数，并为处理算法添加保护措施以发现类似的攻击。
帕吉奇说：“想象一下自适应巡航控制系统，它使用雷达，相信我前面的汽车正在加速，导致你自己的汽车加速，而实际上它根本没有改变速度，如果这是在晚上进行的，那么当你汽车的摄像头发现这一情况时，你就会遇到麻烦了。”
研究人员强调，每一次攻击演示都是在以道路速度行驶的实际汽车中的真实雷达系统上完成的。这是一项令人印象深刻的壮举，因为如果欺骗雷达信号哪怕只有一微秒的误差，伪造的数据点就会因足球场的长度而丢失。
帕吉奇说：“这些教训也远远超出了汽车雷达系统的范围。如果你想制造能够探索黑暗环境的无人机，例如在搜索和救援或侦察行动中，并且不需要花费数千美元，那么雷达是最佳选择。”
