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竊聽技術(shù)升級(jí):一只燈泡能偷聽百米外的聲音

物聯(lián)網(wǎng)前沿 ? 來源:物聯(lián)網(wǎng)前沿 ? 作者:物聯(lián)網(wǎng)前沿 ? 2021-02-02 11:26 ? 次閱讀

以前也看過諜戰(zhàn)之類的新聞,但是沒有想到已經(jīng)這么厲害了,竟然在一個(gè)國(guó)家的大使館中安裝數(shù)不清的竊聽器,被逼無奈,只能重新建造!

新聞報(bào)道說在上世紀(jì)九十年代,中國(guó)駐澳大利亞大使館修建完成,中方大使高高興興的住了進(jìn)去。但是很快,有關(guān)部門就在大使館內(nèi)發(fā)現(xiàn)了竊聽器,之后就開始排查,竟然發(fā)現(xiàn)了數(shù)量驚人的竊聽器。有多少呢?難以計(jì)數(shù),為什么這么說呢?這是因?yàn)樗鼈儼迅`聽器直接就和混凝土澆筑在了一起!

這件事之后,中國(guó)以后所有的大使館,從施工到材料,全部直接讓國(guó)內(nèi)相關(guān)公司負(fù)責(zé),再也不讓外國(guó)人插手了。

但在科技飛速發(fā)展的今天,更加令人毛骨悚然的竊聽方式已經(jīng)出現(xiàn)了。科學(xué)家發(fā)明出一種全新的竊聽技術(shù),只需要一個(gè)燈泡,不需要在房間內(nèi)安裝任何設(shè)備,或者入侵任何系統(tǒng),就可以在百米外的房間里進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)聽。

近些年來,設(shè)計(jì)精巧的竊聽技術(shù)不斷升級(jí):包括搭線竊聽、非法入侵手機(jī)竊聽、在墻上安裝竊聽器,別有用心的人甚至能通過建筑物的玻璃反射光來獲取里面的對(duì)話。而現(xiàn)在,又增加了一種新的竊聽方法:使用窗口看到的燈泡進(jìn)行竊聽。

01 竊聽技術(shù)升級(jí)

最近,以色列本·古里安大學(xué)和魏茨曼科學(xué)研究院的研究人員揭示了一種新型遠(yuǎn)程竊聽技術(shù),他們稱之為“燈泡電話”(Lamphone)。他們表示,這種技術(shù)只需要兩樣?xùn)|西就能實(shí)現(xiàn):筆記本電腦和一臺(tái)不到1000美元的設(shè)備(這臺(tái)設(shè)備包括望遠(yuǎn)鏡和價(jià)值400美元的光電傳感器)。

當(dāng)你使用燈泡電話時(shí),只需要觀察聲音在室內(nèi)燈泡玻璃表面導(dǎo)致的微小振動(dòng),就可以實(shí)時(shí)監(jiān)聽任何百米外的房間里發(fā)出的聲音。研究人員表明,通過測(cè)量振動(dòng)引起的燈泡光源輸出的微小變化,間諜能夠清晰地還原出聲音,聲音的清晰度足以辨別談話內(nèi)容,甚至識(shí)別出一段音樂。

本·古里安大學(xué)的安全研究員本·納西(Ben Nassi)說:“房間里的任何聲音都可以從燈泡的光信號(hào)中復(fù)原,竊聽人員只需要通過遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè),不需要入侵任何系統(tǒng)或在目標(biāo)房間內(nèi)置入設(shè)備就能知道房間里的聲音。”他與同事亞龍·皮魯京(Yaron Pirutin)和鮑里斯·扎多夫(Boris Zadov)一起開發(fā)了這項(xiàng)技術(shù),并計(jì)劃在8月份的黑帽安全大會(huì)(Black Hat security conference)上展示他們的新發(fā)現(xiàn)。

他說:“你只要能夠看到一個(gè)懸掛著的燈泡,就足以完成竊聽。”

實(shí)驗(yàn)中,研究人員首先需要將一系列望遠(yuǎn)鏡放置在距離目標(biāo)辦公室燈泡約24米的地方,并將每個(gè)望遠(yuǎn)鏡的目鏡放在電光傳感器前面。接著,他們會(huì)使用一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器將傳感器內(nèi)的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息。當(dāng)遠(yuǎn)處的目標(biāo)房間內(nèi)播放音樂和語音的錄音時(shí),他們將這些設(shè)備收集到的信息傳入筆記本電腦并進(jìn)行接下來的數(shù)據(jù)分析。

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“燈泡電話”的流程圖:被竊聽房間的聲音①在懸掛的燈泡②表面產(chǎn)生振動(dòng)。竊聽處通過望遠(yuǎn)鏡③將光電傳感器(傳感器)對(duì)準(zhǔn)懸掛的燈泡。光學(xué)信號(hào)經(jīng)由類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器④從電光傳感器采樣,并使用算法處理得到復(fù)原的聲學(xué)信號(hào)⑤。

研究人員發(fā)現(xiàn),燈泡的微小振動(dòng)是由聲波導(dǎo)致的,振動(dòng)的幅度只有幾百微米。即使這樣,傳感器仍能通過每個(gè)望遠(yuǎn)鏡接收到可測(cè)量的光線變化。在軟件過濾掉噪音后,房間內(nèi)聲音的還原程度非常驚人:例如,他們能夠很好地還原特朗普的一段講話錄音片段,清晰度足以讓它被谷歌的音視頻轉(zhuǎn)錄程序轉(zhuǎn)錄。他們還播放了一段披頭士樂隊(duì)的歌曲“Let It Be”的錄音,經(jīng)過光信號(hào)收集和聲音還原,歌曲應(yīng)用程序Shazam立即識(shí)別出這首歌曲的名稱。

實(shí)驗(yàn)裝置:望遠(yuǎn)鏡指向LED燈泡(12瓦)。電光傳感器(由一個(gè)光電二極管組成,將光轉(zhuǎn)換成電壓)被安裝在望遠(yuǎn)鏡上,其輸出的電壓通過采樣并在LabVIEW軟件中處理。所有的實(shí)驗(yàn)都是在一個(gè)關(guān)著門的房間里進(jìn)行,以排除其他影響因素。

盡管如此,這項(xiàng)技術(shù)還是存在一些局限性。在他們成功的測(cè)試中,研究人員使用的是懸掛式燈泡,但研究者還不清楚放在燈罩中的燈泡或者天花板頂燈是否也會(huì)產(chǎn)生足以被探測(cè)到的音頻震動(dòng)信號(hào)。此外,他們?cè)谘菔局袑P(yáng)聲器調(diào)到了最大音量,使用的聲音和音樂錄音比正常對(duì)話聲音要大。但研究小組指出,他們研究中使用的是相對(duì)廉價(jià)的光電傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器,如果升級(jí)為更昂貴的傳感器,就可能還原音量更低的對(duì)話。

02 用途廣泛的竊聽手段

美國(guó)斯坦福大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)家和密碼學(xué)家丹·博內(nèi)(Dan Boneh)認(rèn)為,盡管新研究有待完善,但在“旁道攻擊”技術(shù)中仍具有潛在的重要實(shí)用性,這是一種竊密技術(shù),即利用意外泄露的信息竊取機(jī)密。

博內(nèi)說:“這是旁道攻擊技術(shù)的絕妙應(yīng)用。即使這需要懸掛式燈泡和高分貝的音量,它仍然超級(jí)有趣。況且這只是第一次嘗試,之后的‘旁道’攻擊會(huì)更先進(jìn),未來相關(guān)研究也會(huì)隨著時(shí)間的推移而改進(jìn)。”

竊聽裝置(位于人行天橋上)與懸掛的LED燈泡(位于附近建筑第三層的辦公室)之間的距離為25米。

展示燈泡竊聽技術(shù)的研究小組是由本·古里安大學(xué)的尤瓦爾·葉洛維奇(Yuval Elovici)和RSA加密算法的提出者之一阿迪·沙米爾(Adi Shamir)共同成立的。除了他們,還有許多科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了更多的竊聽方式。比如多年前,研究人員已經(jīng)知道,從目標(biāo)窗口反射的激光可以讓間諜捕捉到里面的聲音。另一組研究人員在2014年指出,當(dāng)竊聽手機(jī)時(shí),即使惡意軟件無法訪問其麥克風(fēng),也可以通過手機(jī)的陀螺儀提取聲音信息。

之前最接近“燈泡電話”的技術(shù),是2014年被麻省理工學(xué)院、微軟公司和Adobe公司的研究人員稱為“可視麥克風(fēng)”的技術(shù):這種技術(shù)也需要望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)室內(nèi),但是不同的是,其只需要分析視頻中一些物體的振動(dòng),例如一袋薯片或一棵室內(nèi)植物,就能使研究人員復(fù)原房間內(nèi)的談話和音樂。

利用視頻中植物葉片的振動(dòng),同樣能還原聲音。

納西指出,雖然可視麥克風(fēng)技術(shù)不需要一個(gè)可透過窗口觀察的燈泡,適用范圍相對(duì)更廣,但它需要先錄制視頻,然后對(duì)錄像進(jìn)行后續(xù)處理,將觀察到的物體的細(xì)微振動(dòng)轉(zhuǎn)換成聲音信息。相比之下,燈泡電話技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)視。由于振動(dòng)物體本身就是一個(gè)光源,因此光電傳感器可以從更簡(jiǎn)單的視覺數(shù)據(jù)中提取振動(dòng)信息。

納西認(rèn)為,這可能使燈泡電話在間諜活動(dòng)中比以前的技術(shù)更加實(shí)用。“當(dāng)你在現(xiàn)實(shí)中使用它時(shí),你可以根據(jù)情況隨機(jī)應(yīng)變,而不會(huì)因?yàn)榧夹g(shù)問題錯(cuò)失機(jī)會(huì)。”

盡管如此,納西表示,研究人員公布他們的研究結(jié)果并不是為了讓間諜或執(zhí)法部門去使用竊聽技術(shù),而是為了刷新監(jiān)管人員的認(rèn)知。他說:“我們不是在提供工具,而是希望提高人們對(duì)這種竊聽方式的認(rèn)識(shí)。”

即使出現(xiàn)這種竊聽方式,以目前已知的技術(shù)水平還是很容易預(yù)防的。只需將任何懸掛的燈泡用燈罩遮蔽住,或者拉上窗簾就能防止竊聽。你甚至可以在窗戶上安裝防振裝置來防止激光麥克風(fēng)的竊聽,在家中排查竊聽器,從手機(jī)和電腦中移除麥克風(fēng)。

畢竟,在一個(gè)燈泡都能告密的時(shí)代,想杜絕被竊聽,有太多可做的了。

原文標(biāo)題:用一只燈泡,百米外就能偷聽你的對(duì)話!以色列發(fā)明全新竊聽技術(shù)

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