（文章來源：獵云網）

去年春天，網絡安全研究員Takeshi Suguwara走進了密歇根大學教授Kevin Fu的實驗室。他想炫耀一個自己發現的奇怪把戲。Suguwara用一束高功率的激光指向iPad的麥克風——都放在黑色金屬盒內，以避免灼傷任何人——并讓Fu戴上耳塞來聆聽iPad麥克風拾取的聲音。當Suguwara以正弦波的形式隨時間改變激光強度時（每秒大約波動1000次），Fu聽到了獨特的高音調。iPad的麥克風莫名其妙地將激光的光線轉換成電信號，就像聲音一樣。

六個月后，Suguwara、Fu和一組密歇根大學的研究人員一起將這種神奇的光聲現象變成了某種更令人不安的事情。現在，他們可以使用激光以靜默方式向任何接收語音命令的計算機“說話”，包括智能手機、Amazon Echo音箱、Google Homes和Facebook的Portal視頻聊天設備。這種類似間諜的技巧使他們可以從數百英尺遠的地方發送“輕指令”。他們可以打開車庫，在線購買商品，或者做出各種惡作劇或惡意行為。當設備的所有者不在家里時，攻擊者可以輕松地通過窗戶，讓目標設備進行響應。

Suguwara說：“讓麥克風像聲音一樣對光做出反應是可行的。這意味著任何對聲音命令起作用的東西都將對光命令起作用。”在經歷了幾個月的實驗后，研究人員發現，當他們將激光對準麥克風并以精確的頻率改變強度時，光線會以相同的頻率干擾麥克風的膜。定位不需要特別精確；在某些情況下，只需光照籠罩著設備即可。

結果，麥克風將入射光解釋為數字信號，就像聲音一樣。然后，研究人員試圖隨時間改變激光強度以匹配人類的聲音頻率，將光束對準一系列可以接收語音命令的消費類設備的麥克風。

當他們使用60毫瓦的激光向16個不同的智能音箱、智能手機和其他語音激活設備“說出”命令時，他們發現幾乎所有智能音箱都在164英尺遠的地方記錄了命令，這是他們測試的最大距離。智能手機更加棘手：iPhone只能在約33英尺的范圍內受影響，而兩部安卓手機只能在約16英尺的范圍內進行控制。

在第二個實驗中，研究人員測試了他們技術的功率和射程限制，將其降級為5毫瓦的激光（相當于廉價的激光指示器），并將其距離目標設定為361英尺。盡管測試大多在該范圍內失敗，但他們發現仍然可以控制Google Home和第一代Echo Plus。在另一個試驗中，他們成功地在附近建筑物內（距離250英尺），通過窗戶向Google Home的麥克風傳輸指令。

為了獲得更大的隱身性，研究人員建議語音黑客可以使用紅外激光，而紅外激光是肉眼看不見的。（他們測試了紅外激光，發現它可以在近距離內控制Echo和Google Home，但研究人員沒有嘗試更長的距離。）盡管語音助手通常會給出聲音響應，但黑客可以發送初始命令將音量調低到零。雖然他們尚未對此進行具體測試，但研究人員還暗示攻擊者可以使用輕命令觸發亞馬遜的“耳語模式”，該模式允許用戶說出命令并以安靜的音調接收答案。

當談到麥克風將光解釋為聲音的實際物理原理時，研究人員得出了一個令人驚訝的答案：他們并不知道。實際上，出于科學嚴謹的考慮，他們甚至拒絕猜測是什么光聲力學引起了這一輕聲轉換效果。

潛在的黑客攻擊包括從觸發門鎖和恒溫器之類的智能家居控制，到遠程解鎖汽車等所有事物。Fu說：“它與所有語音系統都具有相同的威脅模型，但是具有異常的距離影響。”或如密歇根大學研究員Sara Rampazzi所說：“您可以劫持語音命令。現在的問題是您的聲音有多強大，以及您想要連接的設備是什么。”

某些設備確實提供了身份驗證保護，可能會破壞激光黑客。iPhone和iPad需要用戶在進行購買之前用Touch?ID或Face?ID證明自己的身份。研究人員承認，對于大多數智能手機語音助手而言，必須以手機所有者的聲音說出“喚醒詞”才能奏效。

但是，像Echo和Google Home這樣的智能音箱則沒有語音認證。考慮到該漏洞的物理性質，可能沒有軟件更新可以修復它。但是研究人員確實提出了一些不理想的補丁，例如在語音助手執行最敏感命令之前要求語音PIN碼。他們還建議對設備設計進行進一步調整，以保護它們免受攻擊，例如在麥克風周圍建立光屏蔽，或者從兩個不同的麥克風獲取語音命令。

在這些修復或設計變更到來之前，來自密歇根大學的Genkin建議，對于那些擔心攻擊影響的人來說，有一個簡單但違反直覺的經驗法則：“不要把聲控設備放在對手的視線范圍內。”如果他們能透過窗戶看到您的Echo或Google Home，那么他們也可以與之交談。
? ? ? ?（責任編輯：fqj）