他们看我滚滚来:CMOS 图像传感器中卷帘快门的固有漏洞
计算机视觉与模式识别
2021-12-02 v2 密码学与安全
摘要
本文描述了如何利用 CMOS 图像传感器中的电子卷帘快门,通过明亮调制光源(例如廉价现成激光器)注入细粒度图像扰动。我们在七种不同的 CMOS 相机上演示了该攻击,范围从廉价 IoT 到半专业监控相机,以凸显卷帘快门攻击的广泛适用性。我们建模了非受控环境下影响卷帘快门攻击的基本因素。随后我们对攻击在目标检测任务上的影响进行了详尽评估,考察攻击参数的作用。我们基于两台独立相机采集的经验数据验证了模型,表明攻击者仅利用相机数据手册中的信息即可准确预测注入失真大小并相应优化攻击。我们发现,通过选取适当攻击参数,攻击者最多可隐藏最先进检测器所感知物体的 75%。我们还将该攻击的隐蔽性与朴素相机致盲攻击进行比较,表明常用图像失真度量无法检测攻击存在。因此,我们提出一种新颖、准确且轻量的目标检测器骨干网络增强方法来识别卷帘快门攻击。总体而言,我们的结果表明卷帘快门攻击可大幅降低基于视觉的智能系统的性能与可靠性。
引用
@article{arxiv.2101.10011,
title = {They See Me Rollin': Inherent Vulnerability of the Rolling Shutter in CMOS Image Sensors},
author = {Sebastian Köhler and Giulio Lovisotto and Simon Birnbach and Richard Baker and Ivan Martinovic},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.10011},
year = {2021}
}
备注
15 pages, 15 figures