PhantomTac：厚さ0.5mmの磁気シールがロボットの触覚センサーを95%超で乗っ取り（上海交通大、CCS 2026）

ロボットに触れない攻撃者が市販の磁気式触覚センサーの出力する力を偽装し、ロボットの閉ループ把持や衝突安全を崩せるか。

磁気式触覚センサーは安価（論文はパシニ製を1個約29ドルと引用）で小さく、3軸の力を測れるためロボットハンドで普及している。磁場の変化から力を推定するので、センサー近くに磁場を加えるものはすべて誤検出の原因になりうる。メーカーは一様な背景磁場を差し引いて補正するが、意図的に不均一な磁場がそれをすり抜けるかは検証されていなかった。

市販センサーはアレイ全体で測った磁場を差し引いて環境ノイズを消す。周辺の電子機器のように一様な干渉には有効だ。ロボットのセキュリティ研究はカメラやLiDARが中心で、触覚はほとんど扱われてこなかった。

研究チームはパシニとXELAの磁気式センサーが磁場の読みを力に換算する仕組みをリバースエンジニアリングし、隣り合う磁気センサーごとに強さが変わるため差し引き補正で消えない薄型の受動磁気タグを設計した。物体に貼ると、偽の法線力を注入してグリッパーを早く止めたり物を潰していると誤認させたり、偽のせん断力でグリップを緩めて落下させたりできる。電源は不要で、QRコードやバーコードのラベルの下に隠せる。

予備実験では、一般の電子機器がXELA uSPa 46に生じさせる異常出力はパシニPX6AX-GEN3の5.8〜7.7倍だったが、小さな受動磁石は両方を欺いた。干渉に強いパシニ製センサーを使ったエンドツーエンド試験で、攻撃は段ボール箱をつかむロボットアームの触覚力制御ループと、花瓶に近づくユニツリーG1の接触検知ループの両方を乗っ取った。攻撃がない場合はどちらも20回中20回正常に動いた。把持位置を4方向に0〜11mmまで1mm刻みでずらし各20回試したところ、8mmまでは成功率95%超を保ち、9mmから低下した。パシニの指先用と指腹用の別の2機種も影響を受けた。

攻撃者はロボットがつかむ位置にタグを貼る必要があり、8mmを超えてずれると成功率は下がる。学習型の方策ではなく単純なしきい値制御と短い定型タスクで試した。提案する防御策、つまり触覚値をグリッパーのモーター電流や関節トルク、動きと突き合わせる方法は説明にとどまり、効果は測定していない。光学式、静電容量式、抵抗式の触覚センサーは対象外だ。