211service.com
Hemmelige ultralydskommandoer kan styre din smartphone, siger forskere
Stemmestyrede digitale assistenter bliver mere og mere almindelige og sofistikerede. Google, Apple, Amazon, adskillige bilproducenter og andre tillader alle, at deres enheder kan styres med stemmen. Og det giver selvfølgelig ondsindede angribere en fristende måde at angribe disse enheder på.
Mange mennesker med stemmeaktiverede enheder vil have oplevet unormale aktiveringer, da enheden reagerer på andres stemmer eller fortolker ekstern støj som en kommando. Så det er ikke svært at forestille sig, hvordan en hacker kan forsøge et angreb ved hjælp af en nærliggende højttaler. Sådanne angreb afværges dog let af en opmærksom bruger, som også kan høre kommandoerne.
Men det rejser et interessant spørgsmål: er det muligt at aktivere stemmestyrede assistenter ved hjælp af uhørbare kommandoer?
I dag får vi et svar takket være arbejdet fra Guoming Zhang og Chen Yan og et par venner på Zhejiang Universitet i Kina. De har udviklet et system kaldet DolphinAttack, der bruger ultralydsmeddelelser til at aktivere digitale assistenter, såsom Siri, Google Now og Audis stemmestyrede navigationssystem. Disse beskeder er fuldstændig uhørlige for det menneskelige øre og repræsenterer en væsentlig ny trussel, siger teamet.
Princippet bag angrebet er enkelt. Mikrofonerne, der bruges i moderne elektroniske enheder, er designet til at konvertere hørbar lyd til elektroniske signaler. Dette er lyd med en frekvens lavere end omkring 20 KHz, den almindeligt accepterede grænse for menneskelig hørelse.
Mikrofoner har en deformerbar membran, der vibrerer, når de rammes af lydbølger. Denne vibration ændrer kapacitansen af et internt kredsløb og konverterer derved lyden til elektronisk form.
Ved design er disse membraner ikke særligt følsomme over for ultralydsfrekvenser. Og under alle omstændigheder filtreres højere frekvenssignaler fra af enhedens elektronik.
Men Guoming og co har fundet en måde at spille disse enheder på. Tricket er at bruge en ultralydsfrekvens, der er amplitudemoduleret af frekvensen af almindelig tale. Så ultralyden fungerer som en bærerbølge for den talte besked.
Det viser sig, at mikrofonmembranerne kan opfange sådanne signaler, selvom de er uhørlige for mennesker.
Det åbner en Pandoras æske med potentielle fortræd. Guoming og co testede tilgangen på enheder som forskellige Apple iPhones, en LG Nexus 5X, en Samsung Note S6 edge, en Amazon Echo og et Audi Q3 navigationssystem, for at nævne nogle få.
Nogle af disse assistenter arbejder med enhver stemme, såsom Amazons Echo. Andre kan kun aktiveres af en bestemt stemme, selvom kommandoer efter dette kan være i enhver stemme. I dette tilfælde siger det kinesiske hold, at det er ligetil at prøve en række forskellige stemmer for at finde en, der ligner nok til at fuldføre aktiveringen.
(En almindelig observation er, at folk med lignende stemmer kan aktivere hinandens stemmestyrede telefon.)
Holdet brugte derefter en Samsung Galaxy S6 edge forbundet til en ultralydshøjttaler til at teste angrebet både i laboratoriet og i den virkelige verden med baggrundsstøj.
Resultaterne er foruroligende. Vi viser, at DolphinAttack-stemmekommandoer, selvom de er totalt uhørlige og derfor umærkelige for mennesker, kan modtages af enheders lydhardware og korrekt forstås af talegenkendelsessystemer, siger Guoming og co.
Holdet brugte systemet til at overtale Siri til at starte et FaceTime-opkald på en iPhone, til at tvinge Google Now til at skifte en telefon til flytilstand og endda til at manipulere navigationssystemet i en Audi-bil.
Mere avancerede kommandoer er klart mulige. Vi mener, at denne liste langtfra er udtømmende, siger forskerne.
Det vil gøre det til en ubehagelig læsning for sikkerhedsbevidste ejere af disse enheder. Det er ikke svært at forestille sig, hvordan en ondsindet bruger kan udnytte denne svaghed til i hemmelighed at starte opkald, der aflytter samtaler, til at slukke en telefon for at forhindre, at den modtager data, eller til at genbruge navigationssystemet på en stemmestyret bil.
Og efterhånden som stemmestyrede systemer bliver mere kapable, bliver truslen større og mere bekymrende. Googles seneste assistent er væsentligt bedre end tidligere inkarnationer, for eksempel.
Guoming og co siger, at truslen kan afbødes. Den mest oplagte måde er at redesigne mikrofonerne for at reducere deres følsomhed over for ultralydsbærebølger. Dette burde være ligetil, men det hjælper ikke de millioner af mennesker, der allerede ejer en smartphone, assistent eller bil, der er i fare.
For denne gruppe er en softwarebaseret løsning mere praktisk. Ultralydskommandoer adskiller sig fra naturlige stemmesignaler på flere unikke måder, som burde være nemme at få øje på. At udvikle et sådant system burde ikke være for vanskeligt, selvom det vil være det at levere det til millioner af brugere.
I mellemtiden er en modificeret smartphone, der kan udføre denne form for angreb, let at bygge. Hvilket betyder, at millioner af smarte enheder rundt om i verden er i fare.
Ref: arxiv.org/abs/1708.09537 : DolphinAttack: Uhørbare stemmekommandoer