科技“殺人”於無形——使用光束可發起網絡攻擊

科技“殺人”於無形——使用光束可發起網絡攻擊


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日本電子通信大學和密歇根大學的學術研究人員發現,可以把光作為介質,成功將惡意命令遠程發送到揚聲器中,進而控制智能設備,包括解鎖大門、網上購物、打開車庫,甚至定位、解鎖、開啟車輛。

受影響的設備包括了iPhone、Samsung Galaxy S9、Google Pixel、平板電腦Google 助手、Amazon Echo和Facebook Portal等。研究人員將此項發現稱為“光命令”(LightCommands)攻擊。

科技“殺人”於無形——使用光束可發起網絡攻擊


“光命令”攻擊主要利用了MEMS(微機電系統)麥克風漏洞,攻擊者可以從遠至110米的距離,利用低功率激光成功發起“光命令”攻擊。而“光命令”在傳輸過程不受大風天氣、雙層玻璃等外界環境影響,可直接精準打中目標,發起惡意攻擊。並且原則上來說,只要亮度夠強,任何光束都能發起此類攻擊。

科技“殺人”於無形——使用光束可發起網絡攻擊


“光命令”攻擊原理

現如今,連光都可以發起網絡攻擊了,但這種“光命令”攻擊又是如何實現的呢?這裡簡單解釋下,麥克風可以將聲音轉換為電信號,但是除了聲音之外,麥克風還會對直接對準它的光做出反應。也就是說,攻擊者可以調製不同強度的光束,直接打在麥克風上,誘導麥克風產生特殊的電信號,從而對移動設備發出不同命令。而這個過程,跟它們接收真正的音頻(例如Hi siri)是一樣的。

但是,光卻替代了聲音,傳達了無法聽見無法看見的“任意命令”,並投放到電子設備的麥克風接口,喚醒Google助手,Amazon Alexa,Facebook Portal和Apple Siri等進而操控設備,達到了聲控的效果。

科技“殺人”於無形——使用光束可發起網絡攻擊


而相比於聲音,激光等光束可以輕易地長距離傳播,實驗中,研究人員成功利用低功率激光,分別對Amazon Alexa,Apple Siri,Facebook Portal和Google Assistant等語音識別系統的電子設備發起攻擊,全部遭受光攻擊操控,並且最大攻擊範圍達到了110米。

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具體測試結果如下,但可怕的是,這並不意味著全部,可能還有更多易受攻擊的設備未被測試:

科技“殺人”於無形——使用光束可發起網絡攻擊


研究人員還強調,不同顏色、波長的光,攻擊效果並無太大區別。而更有趣的是,有些測試甚至只用了18美元的激光筆,激光驅動器和一個音頻放大器就完成了,總共不到400美元。

科技“殺人”於無形——使用光束可發起網絡攻擊


1、聲控設備身份驗證功能避免光攻擊。例如將聲控設備設置成,執行命令前向用戶詢問隨機問題,即可防止執行攻擊者命令;

2、對於設備製造商,則可以嘗試使用傳感器融合技術,例如設備中內置多個麥克風來獲取音頻。當攻擊者使用單束激光時,只有一個麥克風接收信號,而其他麥克風則不受影響;

3、還有一種方法,在麥克風上加裝一層不透明的物理屏障,以阻擋麥克風接收到的光量。但是這種防護方法,攻擊者也可以通過增強激光功率來達到攻擊目的。

“光命令”應用侷限

這是一種極其新鮮的攻擊方式,目前還沒有發現實際應用的案例,但是要實際應用也沒那麼容易的。

若攻擊者打算將“光命令”攻擊付諸實際,會受到一些現實的約束和限制,例如設備和目標之間可能存在著障礙物,以及霧霾天氣或被遮擋和汙染的窗戶也會阻隔光線的觸達。並且,除非使用肉眼無法察覺的紅外線,否則明顯的光束也會引起受害者的警覺。

除此以外,不是所有的智能揚聲器都放置在窗戶邊,例如你的手機和平板電腦一般都在屋內,而不在靠窗位置,所以攻擊者並不容易向手機和平板發送攻擊指令。

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日本電子通信大學和密歇根大學《語音控制系統上基於激光的音頻注入》


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