Scheitert autonomes Fahren an manipulierten Sensoren?

Verfasst von Oliver Bendel am 06.03.2018 - 10:12

Moderne Autos verfügen über zahlreiche Sensoren, je nach Einordnung und Zählweise zwischen 40 und 200. Die einen sind aktiv, die anderen sind passiv, einige richten sich nach innen, einige nach aussen. Beim teil-, hoch- und vollautomatisierten Fahren und bei autonomen Autos spielen vor allem Sensoren eine Rolle, mit deren Hilfe die Umgebung erfasst, untersucht und bewertet wird. Dazu gehören Ultraschallsensoren, Radar- und Lidarsysteme, Infrarotkameras und 2D- und 3D-Kameras.

Gastbeitrag von Oliver Bendel, Professor für Wirtschaftsinformatik und für Informations- und Maschinenethik an der Hochschule für Wirtschaft FHNW

Weil sich diese Sensoren nach aussen richten, kann man sie von aussen auch physisch manipulieren. Dies ist eine Gefahr, die bisher nur wenig thematisiert wurde. Man bemerkte durchaus, dass Fahrzeuge sich optisch täuschen lassen, dass sie mit Signalen attackiert oder dass ihre Signale gestört werden können, ganz abgesehen von klassischen Hackingmethoden. Aber man vernachlässigte, was mit einfachen Mitteln möglich ist. Bei Angriffen könnten eine Rolle spielen:
- Kaugummis und -bonbons, die auf Sensoren geklebt werden
- Klebeband und -streifen sowie Pflasterstreifen, die auf Sensoren aufgebracht werden
- Flüssiger Klebstoff aus der Tube, der auf Sensoren geschmiert wird
- Spucke und Exkremente, mit denen die Sensoren zugeschmiert werden
- Früchte wie Bananen und Beeren, mit denen die Sensoren zugeschmiert werden
- Farben und Lacke, die mit Malerpinseln oder Spraydosen auf die Sensoren aufgebracht werden
- Farben und Substanzen, die aus Flaschen und Pistolen heraus auf die Sensoren geschossen werden
- Kugeln und Körper, die aus Pistolen und Armbrüsten heraus auf die Sensoren geschossen werden
- Werkzeuge wie Schraubenzieher und -schlüssel, Feilen und Hämmer, mit denen Sensoren beschädigt werden
- Gezielte Karambolagen (mittels anderer Fahrzeuge), mit denen Sensoren zerstört werden

Vandalismus ist ein altes Phänomen. Eine eingeschlagene Fensterscheibe und ein abgebrochener Mercedes-Stern sind ärgerlich. Manipulierte Sensoren aber sind heikel. Ihre Funktionsfähigkeit, die grundlegend ist für autonomes Fahren, ist beeinträchtigt oder ausser Kraft gesetzt, ebenso ihr Zusammenspiel. Der PKW kann die Umgebung nicht mehr oder in nicht mehr korrekter Weise erkennen. Es kann zu Unfällen oder Stillständen kommen. Oder das Auto fährt erst gar nicht los.

Warum sollte jemand Interesse daran haben, die Sensortechnik auf den Strassen und Plätzen lahmzulegen? Einfach, weil es möglich ist. Weil es denjenigen, die auch gerne Frontscheiben zertrümmern oder Mercedes-Sterne abbrechen, Spass macht. Weil es ein so ungleicher Kampf ist, zwischen David und Goliath, und die Kohlenstoffeinheit gegen den Roboter gewinnt. Und weil es Gegner autonomer Fahrzeuge gibt, moderne Maschinenstürmer, deren Stunde noch schlägt.
Die Mercedes-Sterne sind mit der Zeit in die Karosserie gewandert. Sensoren kann man besser verstecken und besser schützen. Aber eine Kamera funktioniert nur, wenn sie ungehindert in die Welt blicken kann. Sobald sie das kann, ist sie den genannten Attacken ausgeliefert. Auch andere Sensoren kann man nicht beliebig zurückdrängen.

Nicht alles wird man sofort entdecken. Nicht jeder Fahrer wird vor jedem Start um das Auto herumgehen und jeden Sensor überprüfen. Das Auto kann im Prinzip einen Check durchführen, aber es kann Manipulationen geben, die es nicht oder zu spät entdeckt. So könnten transparente Lacke mit reflektierenden Partikeln verwendet werden, oder mit Substanzen, die sich unter Wärme- und Lichteinwirkung verändern.
Natürlich sind, um das oben Gesagte zu relativieren, Lösungsideen vorhanden. Das Augenlid ist ein Vorbild. Man kann die Kameras unter Deckeln verstecken, und erst wenn das Auto startet, öffnen sich seine Augen. Beim Fahren können dann höchstens Angriffe aus der Pistole auftreten. Die meisten Lösungsansätze werden allerdings viel Geld kosten und das eh schon komplexe Auto noch komplexer machen. Zu manchen Mitteln und Substanzen ist auch noch Forschung notwendig. Es ist Zeit, dass sich Wirtschaft und Wissenschaft näher mit diesem Thema beschäftigen.

ZUR PERSON:
Oliver Bendel, Jahrgang 1968, ist studierter Philosoph und promovierter Wirtschaftsinformatiker. Er lehrt und forscht an der Hochschule für Wirtschaft FHNW als Professor für Wirtschaftsinformatik und für Informations- und Maschinenethik. Weitere Informationen über www.oliverbendel.net, www.maschinenethik.net und www.informationsethik.net ...

Autonomes Fahren: Sensoren stellen Schwachstellen dar (Symbolbild: Waymo)