論文の概要: A Secure dToF LiDAR SoC with Dual-Domain Fingerprinting and Event-Driven AFE Circuit Achieving Sensor-Level Attack Resilience
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.03562v1
- Date: Fri, 02 Oct 2026 16:40:26 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-06 00:14:30.488521
- Title: A Secure dToF LiDAR SoC with Dual-Domain Fingerprinting and Event-Driven AFE Circuit Achieving Sensor-Level Attack Resilience
- Title（参考訳）: Dual-Domain Fingerprinting と Event-Driven AFE 回路を用いたセンサレベルアタック耐性を実現するセキュアdToF LiDAR SoC
- Abstract要約: ほとんどの商業用直接飛行時(dToF)LiDARは、高周波レーザーパルスを受信機に注入することで密封することができる。
本稿では,スプーフィング攻撃に対するセンサレベルのハードウェアセキュリティを統合した,最初のdToF LiDARシステムオンチップを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.078080537118495
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Recent studies have shown that most commercial direct time-of-flight (dToF) LiDARs can be spoofed by injecting high-frequency laser pulses into the receiver, which can erase pedestrians from the point cloud. This paper presents the first dToF LiDAR system-on-chip (SoC) with integrated sensor-level hardware security against spoofing attacks. We propose Dual-Domain Fingerprinting (DDF), which emits laser pulse pairs whose time interval and amplitude ratio are both randomized and authenticates received echoes in this two-dimensional space, so that spoofed signals are rejected before they corrupt the ranging result. An Event-Driven AFE (ED-AFE) activates the ADC only around pulse peaks: it digitizes three samples around each peak with a triggered ADC at 1-GHz sampling and applies parabolic interpolation, achieving 1-cm distance resolution with a 99% reduction in ADC power. A time-modulated laser driver controls the laser amplitude from 10% to 100% by modulating the charge time of a laser capacitor, providing the microsecond-order amplitude modulation required by DDF. A LiDAR system with a 16-channel 65-nm CMOS prototype SoC demonstrates up to 120-m ranging and an AFE power of 3.1 mW per channel, 60% lower than prior art. In a proof-of-concept experiment in which the dual-domain authentication is applied to measured sensor data, 73% of the point cloud is protected under spoofing attack, compared with 0% without DDF.
- Abstract（参考訳）: 近年の研究では、ほとんどの商用の直接飛行時間(dToF)LiDARは、高周波レーザーパルスを受信機に注入することで、歩行者を点雲から消し去ることができることが示されている。
本稿では,スプーフィング攻撃に対するセンサレベルのハードウェアセキュリティを統合した,最初のdToF LiDARシステムオンチップ(SoC)を提案する。
この2次元空間において、時間間隔と振幅比がランダム化され、受信したエコーを認証するレーザーパルス対を出力するデュアルドメインフィンガープリント(DDF)を提案する。
イベント駆動型AFE(ED-AFE)は、パルスピークの周囲でのみADCを活性化し、1GHzサンプリングでトリガされたADCで各ピークの3つのサンプルをデジタル化し、パラボラ補間を行い、ADC電力を99%削減した1cm距離解像度を達成する。
時間変調レーザドライバは、レーザコンデンサの充電時間を変調することにより、レーザ振幅を10%から100%に制御し、DDFが要求するマイクロ秒次振幅変調を提供する。
16チャンネルの65nmCMOSプロトタイプSoCを搭載したLiDARシステムは、120mの範囲と1チャンネルあたり3.1mWのAFEパワーを示し、従来の技術よりも60%低い。
測定されたセンサデータに二重ドメイン認証を適用した概念実証実験では、点雲の73%はスプーフィング攻撃下で保護されるが、DFFなしでは0%である。
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