间谍可以通过观察灯泡的振动来窃听

2020-07-27 22:43:43

多年来,尖端窃听技术的清单稳步增长:窃听、窃听电话、墙上的窃听器-甚至从建筑物的玻璃上弹射激光来窃听里面的对话。现在添加另一个用于音频间谍的工具:房间里从窗户可以看到的任何灯泡。

以色列内盖夫本古里安大学和魏茨曼科学研究所的研究人员今天公布了一项新的远程窃听技术,他们称之为喇叭。他们说,只要有一台笔记本电脑和不到1000美元的设备--只需一台望远镜和一个400美元的光电传感器--任何人都可以通过观察这些微小的振动,实时监听数百英尺外的房间里的任何声音。通过测量这些振动引起的灯泡光输出的微小变化,研究人员表明,间谍可以获得足够清晰的声音,足以辨别对话的内容,甚至可以识别一段音乐。

本·纳西(Ben Nassi)说,房间里的任何声音都可以从房间里恢复出来,不需要侵入房间里的任何东西,也不需要侵入房间里的任何设备。本·纳西是本-古里安公司的安全研究员,他与同事雅伦·皮鲁廷(Yaron Pirutin)和鲍里斯·扎多夫(Boris Zadov)共同开发了这项技术,并计划在8月份的黑帽安全会议上公布他们的发现。你只需要把一个悬挂的灯泡对准视线,就是这个。

在他们的实验中,研究人员在距离目标办公室灯泡约80英尺的地方放置了一系列望远镜,并将每个望远镜的目镜放在Thorlabs PDA100A2光电传感器的前面。然后,他们使用模数转换器将来自该传感器的电信号转换为数字信息。当他们在遥远的房间里播放音乐和语音录音时,他们将他们的设置收集的信息输入笔记本电脑,笔记本电脑分析读数。

研究人员发现,灯泡对声音的微小振动-他们测量到的移动幅度只有几百微米-登记为他们的传感器通过每个望远镜接收到的光的可测量变化。在通过软件处理信号以滤除噪音后,他们能够以惊人的保真度重建房间内的声音录音:例如,他们展示了,他们可以足够好地再现唐纳德·特朗普(Donald Trump)总统的一段演讲的可听片段,足以被谷歌的云语音API(Cloud Speech API)转录。他们还制作了一张甲壳虫乐队的录音,让它足够清晰,以至于名字调子应用Shazam可以立即识别出来。

尽管如此,这项技术还是有一些局限性。在他们的测试中,研究人员使用了一个悬挂的灯泡,目前还不清楚安装在固定灯或天花板灯具上的灯泡是否会振动到足以产生相同类型的音频信号。他们在演示中使用的语音和音乐录音也比普通人类对话的声音更大,演讲者将音量调到了最大。但研究小组指出,他们也使用了相对便宜的光电传感器和模数转换器,本来可以升级到更昂贵的,以获得更安静的对话。LED灯泡的信噪比大约是白炽灯泡的6.3倍,是荧光灯的70倍。

尽管有这些警告,斯坦福大学的计算机科学家和密码学家丹·博内赫(Dan Boneh)认为,研究人员的技术仍然代表着一种重要的、具有潜在实用价值的新形式,他称之为旁路攻击--一种利用无意中的信息泄露来窃取机密的攻击。Boneh说,这是侧向通道的一种很好的应用。即使这需要一个悬挂的灯泡和高分贝,它仍然是超级有趣的。这仍然是第一次证明这是可能的。攻击只会变得更好,未来的研究只会随着时间的推移而改进这一点。

在北卡罗来纳州立大学的尤瓦尔·埃洛维奇(Yuval Elovici)和无处不在的RSA加密系统的共同发明人阿迪·沙米尔(Adi Shamir)的建议下,该研究小组并不是第一个证明意外的声波现象可以导致窃听的人。研究人员多年来一直知道,激光从目标的窗户上反弹可以让间谍接收到里面的声音。2014年,另一组研究人员表明,即使恶意软件无法访问智能手机的麦克风,受攻击智能手机的陀螺仪也可以接收到声音。之前最接近Lamphone的技术是麻省理工学院、微软和Adobe的研究人员在2014年所说的视觉麦克风:通过分析通过望远镜拍摄的视频,房间里的一个物体会产生振动,比如一袋薯片或一株室内植物,这些研究人员能够重建语音和音乐。这项技术在2014年被麻省理工学院(MIT)、微软(Microsoft)和Adobe的研究人员称为视觉麦克风:通过分析通过望远镜拍摄的视频,房间里的物体会产生振动,比如一袋薯片或一株室内植物。

但纳西指出,这项基于视频的技术虽然用途更广,因为它不需要在房间里看到灯泡,但它需要在录制视频后使用软件对其进行分析,以便将在物体上观察到的微妙振动转换为它所拾取的声音。相比之下,Lamphone可以实现实时间谍活动。由于振动物体本身就是光源,光电传感器可以用简单得多的视觉数据来捕捉振动。

纳西认为,这可能会使喇叭在间谍活动中的使用比以前的技术更实用。他说,当你真正实时使用它时,你可以实时回应,而不是失去机会。

尽管如此,纳西说,研究人员公布他们的发现并不是为了让间谍或执法部门受益,而是为了让监视双方都清楚地知道什么是可能的。他表示:我们希望提高人们对这种攻击媒介的认识。我们不是在玩提供工具的游戏。

虽然不太可能成为这项技术的目标,但它也很容易预防。只需盖上任何悬挂的灯泡,或者更好的做法是,拉上窗帘。如果你疑神疑鬼地担心这类间谍游戏,希望你已经在那些窗户上安装了防震装置,以防止用激光麦克风窃听。并清扫了你的房子寻找窃听器。并从你的手机和电脑上取下了麦克风。毕竟,在一个连灯泡都有耳朵的时代,偏执狂的工作永远不会完成。

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