賓夕法尼亞州立大學(xué)的研究人員使用一種現(xiàn)成的汽車?yán)走_(dá)傳感器和一種新穎的處理方法，證明他們可以探測(cè)到手機(jī)耳機(jī)的震動(dòng)，并破譯電話另一端的人在說(shuō)什么，準(zhǔn)確率高達(dá)83%。

據(jù)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程助理教授Mahanth Gowda和計(jì)算機(jī)科學(xué)博士研究生Suryoday Basak表示，該演示將在2022年IEEE安全與隱私(SP)研討會(huì)上發(fā)布，揭示了一個(gè)重大的安全問題。

Basak說(shuō):“隨著時(shí)間的推移，隨著技術(shù)變得越來(lái)越可靠和強(qiáng)大，對(duì)手濫用這種傳感技術(shù)的可能性變得很大?！薄拔覀儗?duì)這種利用的展示有助于科學(xué)文獻(xiàn)的匯集，這些文獻(xiàn)廣泛地說(shuō)，‘嘿!汽車?yán)走_(dá)可以用來(lái)竊聽音頻。我們需要為此做點(diǎn)什么?！?/p>

該雷達(dá)在毫米波(mmWave)頻譜中工作，特別是在60 - 64千兆赫和77 - 81千兆赫之間，這促使研究人員將他們的方法命名為“mmSpy”。這是用于5G(全球第五代通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn))的無(wú)線電頻譜的子集。

在mmSpy演示中，研究人員模擬了人們通過(guò)智能手機(jī)的耳機(jī)說(shuō)話。Basak說(shuō)，品牌無(wú)關(guān)，但研究人員在谷歌Pixel 4a和三星Galaxy S20上測(cè)試了他們的方法。手機(jī)的耳機(jī)會(huì)因語(yǔ)音而震動(dòng)，這種震動(dòng)會(huì)滲透到整個(gè)手機(jī)機(jī)身。

Basak說(shuō):“我們使用雷達(dá)來(lái)感知這種震動(dòng)，并重建線另一邊的人所說(shuō)的話?！盉asak指出，即使周圍的人和麥克風(fēng)完全聽不到聲音，他們的方法也能奏效。“這不是第一次發(fā)現(xiàn)類似的漏洞或攻擊方式，但這一特殊方面——從智能手機(jī)線路的另一端檢測(cè)和重建語(yǔ)音——還沒有被探索過(guò)。”

通過(guò)MATLAB和Python模塊對(duì)雷達(dá)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，這兩個(gè)模塊是本研究使用的計(jì)算平臺(tái)語(yǔ)言接口，用于去除數(shù)據(jù)中的硬件相關(guān)噪聲和人工噪聲。然后，研究人員將其輸入經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的機(jī)器學(xué)習(xí)模塊，以分類語(yǔ)音和重建音頻。當(dāng)雷達(dá)感知到一英尺外的振動(dòng)時(shí)，處理后的語(yǔ)音準(zhǔn)確率為83%。雷達(dá)離手機(jī)越遠(yuǎn)，準(zhǔn)確率越低，在6英尺處的準(zhǔn)確率下降到43%。

巴薩克說(shuō)，一旦語(yǔ)音被重建，研究人員就可以根據(jù)需要過(guò)濾、增強(qiáng)或?qū)﹃P(guān)鍵詞進(jìn)行分類。該團(tuán)隊(duì)正在繼續(xù)改進(jìn)他們的方法，以便更好地理解不僅如何防范這個(gè)安全漏洞，而且如何利用它進(jìn)行有益的開發(fā)。Basak說(shuō):“我們開發(fā)的方法也可以用于工業(yè)機(jī)械、智能家居系統(tǒng)和建筑監(jiān)控系統(tǒng)的振動(dòng)傳感?！薄半S著時(shí)間的推移，振動(dòng)跟蹤可以幫助評(píng)估磨損，例如，使用我們的方法可以幫助確定什么時(shí)候機(jī)器需要維修，而傳統(tǒng)上它是很明顯的?！?/p>

Basak說(shuō)，類似的家庭維護(hù)甚至健康監(jiān)控系統(tǒng)都可以從這種敏感的跟蹤中受益。Basak說(shuō):“想象一下，如果一個(gè)雷達(dá)可以跟蹤用戶，并在某些健康參數(shù)發(fā)生危險(xiǎn)變化時(shí)呼叫幫助?！薄巴ㄟ^(guò)一系列正確的目標(biāo)行動(dòng)，智能家居和工業(yè)中的雷達(dá)可以在檢測(cè)到問題和問題時(shí)更快地解決問題?！?/p>

研究人員現(xiàn)在正在努力擴(kuò)大他們的竊聽攻擊與mmSpy，以加強(qiáng)他們的方法，并將其轉(zhuǎn)化為這些更有建設(shè)性的應(yīng)用。

巴薩克說(shuō):“與大約十年前的世界相比，今天我們的連接更好了，我們使用傳感器系統(tǒng)來(lái)監(jiān)測(cè)我們的呼吸、身體活動(dòng)，甚至讓我們的家更安全。”“作為一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)，我們非常興奮能夠在這個(gè)領(lǐng)域工作，因?yàn)槭澜缭絹?lái)越依賴無(wú)線傳感器系統(tǒng)。我們樂于克服復(fù)雜的技術(shù)挑戰(zhàn)和設(shè)計(jì)方法，這些方法可以用于未來(lái)的現(xiàn)實(shí)世界系統(tǒng)?！?/p>

審核編輯 黃昊宇