התקפת לייזר על מיקרופונים של מערכות שליטה קוליות

חוקרים מאוניברסיטת מישיגן ומאוניברסיטת אוסקה מפותח טכניקת התקפה חדשה פקודות קלות, המאפשר לדמות מרחוק פקודות קוליות באמצעות לייזר עבור מכשירים התומכים בשליטה קולית, כגון רמקולים חכמים, טאבלטים, סמארטפונים ומערכות שליטה בבית חכם באמצעות Google Assistant, Amazon Alexa, Facebook Portal ואפל Siri. במהלך הניסויים הודגמה תקיפה שאיפשרה להחליף באופן סמוי פקודה קולית ממרחק של 75 מטר דרך זכוכית חלון ו-110 מטר בשטח פתוח.

ההתקפה מבוססת על השימוש אפקט פוטו אקוסטי, שבו קליטת אור משתנה (מודול) על ידי חומר מביאה לעירור תרמי של המדיום, לשינוי בצפיפות החומר ולהופעת גלי קול הנתפסים על ידי קרום המיקרופון. על ידי אפנון עוצמת הלייזר ומיקוד הקרן על החור באמצעות המיקרופון, ניתן להשיג גירוי של רעידות קול שלא יהיו נשמעות לאחרים, אך ייתפסו על ידי המיקרופון.

המתקפה משפיעה על מיקרופונים אלקטרומכניים המשמשים במכשירים מודרניים (MEMS).
בין מכשירי הצרכן שנבדקו לגבי רגישות לבעיה נמצאים דגמים שונים של Google Home, Google NEST, Amazon Echo, Echo Plus/Spot/Dot, Facebook Portal Mini, Fire Cube TV, EchoBee 4, iPhone XR, iPad 6th Gen, Samsung Galaxy S9 ו-Google Pixel 2, גם מנעולים חכמות ומערכות שליטה קוליות למכוניות טסלה ופורד. באמצעות שיטת ההתקפה המוצעת, ניתן לדמות הוצאת פקודה לפתיחת דלת מוסך, ביצוע רכישות מקוונות, לנסות לנחש את קוד ה-PIN לגישה למנעול חכם, או להתניע מכונית שתומכת בשליטה קולית.

ברוב המקרים, הספק לייזר של 50 mW מספיק כדי לבצע תקיפה במרחק של יותר מ-60. כדי לבצע את המתקפה, נעשה שימוש במצביע לייזר של $14-$18, דרייבר לייזר LD5CHA באורך גל אלקטרוניקה $339, מגבר שמע Neoteck NTK059 $28, ועדשת טלפוטו של Opteka 650-1300 מ"מ של $200. כדי למקד במדויק את האלומה במרחק גדול מהמכשיר, השתמשו הנסיינים בטלסקופ ככוונת אופטית. בטווחים קרובים, במקום לייזר, מקור אור בהיר לא ממוקד, כגון פנס Acebeam W30.

התקפה בדרך כלל אינה מצריכה סימולציה של קול הבעלים, מכיוון שבדרך כלל נעשה שימוש בזיהוי קולי בשלב הגישה למכשיר (אימות על ידי הגיית "OK Google" או "Alexa", שניתן להקליט מראש ולאחר מכן להשתמש בו כדי לווסת האות במהלך התקפה). ניתן לזייף מאפייני קול גם על ידי כלי סינתזת דיבור מבוססי למידת מכונה. כדי לחסום את המתקפה, מומלץ ליצרנים להשתמש בערוצי אימות משתמשים נוספים, להשתמש בנתונים משני מיקרופונים או להתקין מחסום מול המיקרופון שחוסם מעבר ישיר של אור.

מקור: OpenNet.ru