澎湃新聞記者 虞涵棋

謹(jǐn)慎設(shè)置麥克風(fēng)權(quán)限，就能百分百避免手機(jī)被“竊聽”了嗎？越來越多的研究表明，一些硬件設(shè)備可能淪為內(nèi)置的“間諜”。

近日在美國舉行的網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)安全會議（NDSS 2020）上，浙江大學(xué)與加拿大多倫多大學(xué)、麥吉爾大學(xué)的一個聯(lián)合研究團(tuán)隊報告稱，軟件通過收集加速度計的震動數(shù)據(jù)，就可識別、重構(gòu)出手機(jī)揚(yáng)聲器播放的語音，對數(shù)字、字母和敏感詞匯均具有一定程度的還原能力。

值得警惕的是，由于加速度計被認(rèn)為是一種“低權(quán)限”的硬件，所有App無需授權(quán)即可獲取數(shù)據(jù)。這意味著，加速度計“竊聽軟件”可以包裝成任何形態(tài)。

NDSS是全球計算機(jī)安全領(lǐng)域的四大頂級學(xué)術(shù)會議之一。論文的通訊作者為浙江大學(xué)網(wǎng)絡(luò)空間安全研究中心主任任奎。

被低估的“竊聽”工具

加速度計是一種在智能手機(jī)中廣泛應(yīng)用的傳感器，可以通過計算手機(jī)在各個方向上的“應(yīng)力”來得出加速度。加速度計配合陀螺儀，可以對手機(jī)的位置狀態(tài)、運動狀態(tài)進(jìn)行感知。像導(dǎo)航、橫豎屏切換、微信“搖一搖”、計步器和許多重力感應(yīng)手機(jī)游戲都基于這些傳感器。

該聯(lián)合團(tuán)隊上傳到NDSS 2020會議網(wǎng)站的研究論文提到，此前學(xué)界雖對加速度計的隱私風(fēng)險有所關(guān)注，但由于兩大局限性的存在，大家普遍認(rèn)為其風(fēng)險性較低。

首先，加速度計只能收集通過固體介質(zhì)傳播的信號，不像麥克風(fēng)能收集空氣中的聲波。

例如，科學(xué)家試驗過用一臺手機(jī)的加速度計去“竊取”桌上另一臺揚(yáng)聲器播放的聲音。這個實驗的條件限制很大，而且單個數(shù)字的識別準(zhǔn)確率也只有26%。

此外，手機(jī)加速度計的采樣上限為200Hz，通常只能采集85-100Hz的窄帶信號。而成人說話的頻率范圍為85-255Hz。

看起來，加速度計似乎很難“竊聽”并準(zhǔn)確識別本臺手機(jī)上的說話聲音。

然而，這次的研究把上述兩大局限性都顛覆了。

同一臺手機(jī)里的揚(yáng)聲器和加速度計之間，確實存在固態(tài)介質(zhì)，那就是手機(jī)的主板。

具體來說，就是手機(jī)揚(yáng)聲器發(fā)出的震動總是會穿過主板，“擊中”加速度計。

針對另一個限制，研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)在最新的智能手機(jī)中，加速度計的采樣上限提高到了500Hz。

識別準(zhǔn)確率

有了采集震動數(shù)據(jù)的可能性，接下去的問題是，這些數(shù)據(jù)能否準(zhǔn)確地還原聲音內(nèi)容？

為了提高識別和還原準(zhǔn)確性和魯棒性，該團(tuán)隊利用深度學(xué)習(xí)工具，訓(xùn)練這款名為“AccelEve”的模擬竊聽軟件對加速度計震動數(shù)據(jù)與原始音頻內(nèi)容的聯(lián)系能力。

訓(xùn)練和實驗主要用到了兩個數(shù)據(jù)集，一個是來自20位講者的單數(shù)字信號，這些信號以0.1秒的間隔播放，模擬“受害者”說出自己密碼的情景。另一個數(shù)據(jù)集采集自志愿者，他們手持智能手機(jī)，以報密碼的語速說出一串?dāng)?shù)字與字母的混合。

結(jié)果顯示，對純數(shù)字而言，模型的top1準(zhǔn)確率可以達(dá)到78%，數(shù)字和字母混合的準(zhǔn)確率則達(dá)到55%。即使在高度噪音的情況下，還原準(zhǔn)確率也有47%。

接著，研究團(tuán)隊又做了另一項測試，AccelEve軟件能否識別出下列8個敏感詞匯：密碼（password）、用戶（username）、社交（social）、安全（security）、號碼（number）、郵件（Email）、信用（credit）、卡（card），測試的平均準(zhǔn)確率（真陽性率）達(dá)到了90%。

最后，研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)在華為Mate 20和Oppo R17上采集的加速度計信號噪音比三星S8小，但用前兩者采集的數(shù)據(jù)訓(xùn)練，也可提升針對后者的“竊聽”能力。這意味著AccelEve能在不同型號的手機(jī)間拓展。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的浙大研究：手机加速度计可能暴露密码 "窃听"无需授权的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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