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小心!黑客用扬声器就能入侵你的手机传感器

时间:2017-03-28 作者:Peter Clarke 阅读:
只需使用5美元的扬声器,透过声波骇入手机中的传感器,黑客就可能存取系统的其他部份...
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美国密歇根大学(University of Michigan)的一个研究小组认为,智能手机和其他消费性电子产品中广泛部署的电容式MEMS加速度计很容易遭到“瞒骗”而提供错误的读数——这正是绕过嵌入式系统安全的一种方式。

为了提高安全性,微处理器周围通常包含许多软件保护层,同时为编码提供密钥加密的硬件支持,以及保持数据与通讯的隐密性。然而,这些努力主要都在于克服黑客利用有线或无线通信通道的威胁,鲜少顾及或完全忽略来自本地传感器的数据有效性。

密歇根大学的研究小组认为,嵌入式系统与物联网(IoT)市场的快速成长,以及传感器的广泛部署,意味着传感器周围缺少安全性已经成为安全防护上的隐忧了。

密歇根大学计算机科学和工程博士研究生Timothy Trippel在最近发表的文章中描述,利用各种频率和强度的音频音调,可能从加速度计中产生错误的读数。研究人员指出,其关键在于找到MEMS结构的谐振音频,并以该频率使用声音瞒过对动作的预期响应。

研究人员从五家制造商共20款不同型号的MEMS加速度计中确认谐振频率。然后再用声音“瞒骗”过系统而向微处理器传递错误的传感器读数。Trippel的研究团队强调,随着无人机与自动驾驶车等应用中部署加速度计变得越来越普遍,模拟组件、MEMS与传感器易于被“骇入”的弱点,显然成为安全上的一大漏洞,而必须尽快填补这个缺口。
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研究人员展示,只需使用5美元的扬声器,就能“愚弄”硬件传感器(加速度计),让黑客存取系统的其他部份(Sources:University of Michigan)

由密歇根大学计算机科学与工程系副教授Kevin Fu带领的研究团队使用精确、调谐声调,瞒过15种不同的加速度计模式,进入登入动作。这种方式提供了一种进入设备的“后门”,让研究人员得以控制系统的其他方面。
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Kevin Fu和其他研究人员已经发现了一种通过手机和其他移动设备中标准组件来控制或影响设备的方法。(Sources:Joseph Xu/University of Michigan)

尽管已知一些健身腕带的准确性普偏不足,研究人员使用音频扬声器在Fibit灌注大量的虚拟步数。研究人员并用音乐档案控制Android应用程序信任的加速度计,从而控制遥控车。
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利用声波骇入智能手机中的加速度计器,就能控制以手机驱动的遥控车(Sources:University of Michigan)

研究团队并联系了几家MEMS制造商,希望能协助提出消除这些问题的方式。研究团队开发了两种得以减少漏洞的软件防御途径;同时,密歇根大学正寻求为该技术申请专利,以及与商业伙伴合作,协助将该技术推向市场。

研究人员将在将于4月26日于巴黎举行的《IEEE欧洲安全与隐私研讨会》(IEEE European Symposium on Security and Privacy)上发表论文——「WALNUT:对MEMS加速度计与声学注入完整性的疑虑」(WALNUT: Waging Doubt on the Integrity of MEMS Accelerometers with Acoustic Injection Attacks.)

编译:Susan Hong

本文授权编译自EE Times,版权所有,谢绝转载

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Peter Clarke
业内资深人士Peter Clarke负责EETimes欧洲的Analog网站。 由于对新兴技术和创业公司的特殊兴趣,他自1984年以来一直在撰写有关半导体行业的文章,并于1994年至2013年为EE Times美国版撰稿。
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