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科技“杀人”于无形——使用光束可发起网络攻击

  • 2019-11-05 21:34:39

大家好，我是零日情报局。

   日本电子通信大学和密歇根大学的学术研究人员发现，可以把光作为介质，成功将恶意命令远程发送到扬声器中，进而控制智能设备，包括解锁大门、网上购物、打开车库，甚至定位、解锁、开启车辆。
受影响的设备包括了iPhone、Samsung Galaxy S9、Google Pixel、平板电脑Google 助手、Amazon Echo和Facebook Portal等。研究人员将此项发现称为“光命令”（LightCommands）攻击。

“光命令”攻击主要利用了MEMS（微机电系统）麦克风漏洞，攻击者可以从远至110米的距离，利用低功率激光成功发起“光命令”攻击。而“光命令”在传输过程不受大风天气、双层玻璃等外界环境影响，可直接精准打中目标，发起恶意攻击。并且原则上来说，只要亮度够强，任何光束都能发起此类攻击。

“光命令”攻击原理
    现如今，连光都可以发起网络攻击了，但这种“光命令”攻击又是如何实现的呢？这里简单解释下，麦克风可以将声音转换为电信号，但是除了声音之外，麦克风还会对直接对准它的光做出反应。也就是说，攻击者可以调制不同强度的光束，直接打在麦克风上，诱导麦克风产生特殊的电信号，从而对移动设备发出不同命令。而这个过程，跟它们接收真正的音频（例如Hi siri）是一样的。
    但是，光却替代了声音，传达了无法听见无法看见的“任意命令”，并投放到电子设备的麦克风接口，唤醒Google助手，Amazon Alexa，Facebook Portal和Apple Siri等进而操控设备，达到了声控的效果。

   而相比于声音，激光等光束可以轻易地长距离传播，实验中，研究人员成功利用低功率激光，分别对Amazon Alexa，Apple Siri，Facebook Portal和Google Assistant等语音识别系统的电子设备发起攻击，全部遭受光攻击操控，并且最大攻击范围达到了110米。

   具体测试结果如下，但可怕的是，这并不意味着全部，可能还有更多易受攻击的设备未被测试：

   研究人员还强调，不同颜色、波长的光，攻击效果并无太大区别。而更有趣的是，有些测试甚至只用了18美元的激光笔，激光驱动器和一个音频放大器就完成了，总共不到400美元。

      1、声控设备身份验证功能避免光攻击。例如将声控设备设置成，执行命令前向用户询问随机问题，即可防止执行攻击者命令；

       2、对于设备制造商，则可以尝试使用传感器融合技术，例如设备中内置多个麦克风来获取音频。当攻击者使用单束激光时，只有一个麦克风接收信号，而其他麦克风则不受影响； 
       3、还有一种方法，在麦克风上加装一层不透明的物理屏障，以阻挡麦克风接收到的光量。但是这种防护方法，攻击者也可以通过增强激光功率来达到攻击目的。
“光命令”应用局限
   这是一种极其新鲜的攻击方式，目前还没有发现实际应用的案例，但是要实际应用也没那么容易的。
   若攻击者打算将“光命令”攻击付诸实际，会受到一些现实的约束和限制，例如设备和目标之间可能存在着障碍物，以及雾霾天气或被遮挡和污染的窗户也会阻隔光线的触达。并且，除非使用肉眼无法察觉的红外线，否则明显的光束也会引起受害者的警觉。
   除此以外，不是所有的智能扬声器都放置在窗户边，例如你的手机和平板电脑一般都在屋内，而不在靠窗位置，所以攻击者并不容易向手机和平板发送攻击指令。



零日情报局编辑
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参考资料：

日本电子通信大学和密歇根大学《语音控制系统上基于激光的音频注入》




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