Лазерный луч нашептал команды умной колонке за окном

Лазерный луч нашептал команды умной колонке за окном

Лазерные технологии, Новости науки и техники Комментарии к записи Лазерный луч нашептал команды умной колонке за окном отключены

Американские и японские инженеры показали, что лазерный луч можно использовать для передачи голосовых команд умным колонкам и другим устройствам с микроэлектромеханическими микрофонами. Например, они показали это на примере голосового управления Tesla и iPhone. Методика основана на возбуждении колебаний диафрагмы микрофона мощным лазерным лучом, что позволяет передавать команды на большом расстоянии. Описание метода и статья о нем опубликованы на сайте авторов.

Изначально голосовые помощники, такие как Siri и Google Now, использовались в основном для зачитывания фактов из Википедии или прогноза погода. Впоследствии разработчики превратили их в гораздо более мощный инструмент, позволяющий взаимодействовать со сторонними приложениями и устройствами умного дома, к примеру, даже умными замками. А Google Assistant даже умеет самостоятельно записывать пользователя на прием или отвечать на звонки. Все эти возможности повышают удобство использования голосовых помощников, но вместе с этим делают их привлекательной целью для злоумышленников.

Напрямую взломать голосовые помощники достаточно сложно, да и в таком случае уязвимость с высокой долей вероятности будет быстро закрыта. Из-за этого исследователи ищут альтернативные пути получения доступа к голосовым помощникам. Один из самых оригинальных методов заключается в создании звуков, которые из-за особенностей работы микрофонов или алгоритмов распознаются помощниками, хотя людям они не слышны.

Однако даже при такой атаке злоумышленник должен находиться в непосредственной близости к устройству. Кевин Фу (Kevin Fu) из Мичиганского университета со своими коллегами обнаружил, что незаметные для слуха команды можно удаленно подавать с помощью лазерного луча, частота которого соответствует частоте необходимого звука. Инженеры отмечают, что не могут до конца объяснить механизм, из-за которого микроэлектромеханические микрофоны воспринимают свет подобно звуку, но все же выяснили, что в основе лежит возбуждение механических колебаний, а не фотоэффект.

Авторы провели три эксперимента, во время которых они освещали микрофон лазерным лучом с периодически изменяющейся интенсивностью. В первом эксперименте микрофон был оставлен в исходном виде, во втором инженеры сняли его внешнюю защиту, а в третьем они залили диафрагму прозрачным клеем, тем самым зафиксировав ее и защитив от механических колебаний. С каждым следующим экспериментов интенсивность принимаемого сигнала уменьшалась и в случае с зафиксированной диафрагмой она составила около 10 процентов от исходной. Это косвенно показывает, что природа эффекта основана на возбуждении механических колебаний диафрагмы.

Сравнение интенсивности принимаемого сигнала (напряжения на микрофоне) при различных конфигурациях микрофона

Исследователи опробовали метод в различных конфигурациях. К примеру, они подтвердили его работоспособность на разных умных колонках, смартфонах и даже автомобилях Tesla и Ford, оснащенных системой голосового управления. Кроме того, инженеры показали, что использовать для атаки можно лазеры, работающие как в видимом диапазоне, так и в инфракрасном, что повышает ее скрытность. Наконец, они провели эксперименты на большом расстоянии и в реальных условиях, показав, что атаку можно провести не только в лаборатории.

В одном из экспериментов они установили компактный лазерный излучатель на основе лазерной указки и телеобъектива на башню, расположенную недалеко от офисного здания. В одном из помещений здания недалеко от окна они расположили умную колонку Google Home. Расстояние между лазером и колонкой составляло 75 метров, а мощность излучателя была установлена на уровне 5 милливатт. В результате авторам удалось передать колонке голосовые команды лазером, несмотря на то, что колонка стояла за окном с двойным окном-стеклопакетом.

Оптическую передачу данных с помощью устройств умного дома ранее использовали в обратном направлении. В 2018 году американские исследователи показали, что некоторые умные лампы позволяют передавать данные с помощью периодических мерцаний инфракрасного излучателя в них. Это позволяет незаметно передавать данные через окно даже в том случае, если устройство не подключено к интернету.

Григорий Копиев

Источник: https://nplus1.ru/news/2019/11/06/laser-voice-assistant

Рекомендуем для Вас


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top