Атака на мікрофони систем голосового керування за допомогою лазера

Дослідники з Мічиганського та Осакського університетів розробили нову техніку атаки Світлові команди, що дозволяють віддалено за допомогою лазера симулювати голосові команди для пристроїв, що підтримують голосове управління, таких як розумні динаміки, планшети, смартфони та системи контролю розумним будинком, які використовують Google Assistant, Amazon Alexa, Facebook Portal та Apple Siri. У ході експериментів продемонстровано атаку, яка дозволила приховано здійснити підстановку голосової команди з відстані 75 метрів через шибку і 110 метрів у відкритому просторі.

Атака заснована на застосуванні фотоакустичного ефекту, при якому поглинання змінного (модульованого) світла матеріалом призводить до теплового збудження середовища, зміни щільності матеріалу та виникнення звукових хвиль, що сприймаються мембраною мікрофона. Модулюючи потужність лазера і сфокусувавши промінь на отворі з мікрофоном, можна домогтися стимуляції звукових коливань, які будуть нечутні оточуючим, але будуть сприйняті мікрофоном.

Атака на мікрофони систем голосового керування за допомогою лазера

Атака зачіпає електромеханічні мікрофони, що використовуються в сучасних пристроях (MEMS).
Серед протестованих на схильність до проблеми споживчих пристроїв відзначені різні моделі 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 та Google Pixel 2, також розумні замки та системи голосового контролю автомобілів Tesla та Ford. За допомогою запропонованого методу атаки можна симулювати подачу команди відкриття гаражних дверей, здійснити online-покупки, спробувати підібрати PIN-код доступу до розумного замку або завести автомобіль, який підтримує голосове керування.

У більшості випадків для здійснення атаки на відстань понад 50 достатньо потужності лазера в 60 mW. Для проведення атаки було використано лазерну указку за 14-18 доларів, драйвер лазера Wavelength Electronics LD5CHA за $339, підсилювач звуку Neoteck NTK059 за $28 та телеоб'єктив Opteka 650-1300 мм за $200. Для точного фокусування променя при великому віддаленні пристрою як оптичного прицілу експериментаторами використовувався телескоп. На близьких відстанях замість лазера для атаки може використовуватися і несфокусоване яскраве джерело світла, таке як ліхтарик Acebeam W30.

Атака на мікрофони систем голосового керування за допомогою лазера

Для атаки зазвичай не потрібна симуляція голосу власника, тому що розпізнавання голосу зазвичай використовується на стадії звернення до пристрою (автентифікація з вимови «OK Google» або «Alexa», яку можна заздалегідь записати і потім використовувати для модуляції сигналу при атаці). Характеристики голоси можуть бути підроблені сучасними інструментами синтезу промови з урахуванням машинного навчання. Для блокування атаки виробникам пропонується застосовувати додаткові канали аутентифікації користувача, використовувати дані з двох мікрофонів або встановлювати перед мікрофоном бар'єр, що блокує пряме проходження світла.







Джерело: opennet.ru

Додати коментар або відгук