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細思極恐！這2個傳感器竟能盜取隱私密碼？

 求知_時光 2020-02-27
比如是否配備對稱式的線性揚聲器？
馬達是否是橫向線性的？
攝像頭是否支持光學(xué)防抖？
手機內(nèi)部是否集成了包括溫度、氣壓在內(nèi)的小眾傳感器？
加速度和陀螺儀傳感器是否靈敏？
一般來說，手機集成的傳感器越豐富，傳感器越敏感，可以極大提升手機的使用體驗。
但是，你有沒有想過，當一些特別靈敏的傳感器被黑客劫持后，反而會成為我們隱私泄露的黑手？
加速度傳感器鬧竊聽
加速度是手機中普及度最高，最常見的傳感器之一，它可以收集我們運動時的步數(shù)，可以識別手機是否被拾起，比如來電時拿起手機自動熄屏等等。
加速度傳感器原理
加速度傳感器芯片
也正是因為加速度傳感器太普通，太常見，所以幾乎所有的APP默認都能調(diào)用它收集的數(shù)據(jù)。
問題就出在這里。
日前在國際信息安全界頂級會議（NDSS 2020）上，浙江大學(xué)網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院任奎教授團隊、加拿大麥吉爾大學(xué)、多倫多大學(xué)學(xué)者團隊發(fā)表了一項最新研究成果——智能手機上的APP可在用戶不知情、無需系統(tǒng)授權(quán)的情況下，利用手機內(nèi)置的與運動傳感器（包括加速度、陀螺儀和其他相關(guān)的傳感器）來采集手機揚聲器所發(fā)出聲音的震動信號，實現(xiàn)對用戶語音的竊聽。
原理其實也很簡單，由于加速度傳感器和揚聲器通常都位于同一塊主板上，我們在通話時（特備是開啟免提且放在桌面上），揚聲器發(fā)出的語音信號會產(chǎn)生輕微的顫動，從而被加速度傳感器讀取。
這種因為震動而產(chǎn)生的讀數(shù)可以被黑客通過AI深度學(xué)習(xí)算法進行分析，就好像破譯電報密碼一樣，最終被還原成原始語音。在研究報告中，這種攻擊方式被命名為AccelEve（加速度計竊聽）。
當然，這種AccelEve竊聽需要大量的AI訓(xùn)練，不同地區(qū)、口音的語音很難保證100%被還原。但是，如果黑客結(jié)合該攻擊方式，再刻意引導(dǎo)被監(jiān)聽者，就很容易打開突破口了。
比如，研究團隊利用“熱詞搜索”的識別模型，對四名志愿者的200個短句（其中每個句子包括一到三個信息敏感詞匯，比如說密碼、用戶名、社交信息、安全信息、數(shù)字、郵箱地址、卡號等）來測試，發(fā)現(xiàn)這一模型的識別率高達90%。
此外，研究團隊還嘗試用“重新構(gòu)建模型”進行語音還原——研究人員通過打電話索要一個密碼，而實驗的目標就是用研究人員所使用手機內(nèi)置的加速度傳感器來識別會話中的密碼
結(jié)果顯示，在240 次會話測試中，成功定位并識別密碼的次數(shù)的超過85%！
如果你的手機被植入了木馬病毒，將你通話期間由加速度傳感器收集的數(shù)據(jù)全部上傳并加以分析.......
陀螺儀傳感器盜密碼
和加速度傳感器相比，當陀螺儀傳感器被黑客利用后，會出現(xiàn)更大的麻煩。
陀螺儀是一種比加速度更精準可靠的傳感器，它是一種基于角動量守恒理論設(shè)計出來的，用來傳感與維持方向的裝置。如今智能手機普遍內(nèi)置3軸陀螺儀，而它又通常和3軸的加速度傳感器搭配使用，二者結(jié)合后也就是我們常念叨的“6軸陀螺儀”。
陀螺儀傳感器芯片
和加速度傳感器相比，陀螺儀可以構(gòu)建完整的3D動作，這意味著它可以精確分析判斷出使用者的實際動作。
在英國團隊的研究中，在我們輸入鎖屏密碼時，陀螺儀可以根據(jù)用戶在按壓屏幕時所產(chǎn)生的手機傾斜度的變化數(shù)據(jù)，推算出用戶所輸入的內(nèi)容。
原理也很簡單，手機輸入密碼時1234567890的鍵盤區(qū)域是相對固定的，當我們手指按壓某個數(shù)字鍵時，手機必定出現(xiàn)某個角度的傾斜。經(jīng)過大量的AI訓(xùn)練，推測一整套鎖屏密碼不是什么難事。
根據(jù)研究顯示，在解讀陀螺儀數(shù)據(jù)破解密碼過程中，第一次嘗試準確率就有74%，經(jīng)過五次嘗試就可以100%破解密碼！
當然，這種攻擊方式的難點，是需要先在用戶手機中植入木馬，還需要準確知道用戶的當前運動模式以及數(shù)據(jù)獲取。
可能有同鞋會說了，現(xiàn)在手機不都支持人臉或指紋識別嗎？誰還會用密碼解鎖？
答案很簡單，每次關(guān)機或重啟，第一次登陸系統(tǒng)必須使用密碼。我們使用微信支付寶支付時，偶爾也需要手動輸入密碼重新驗證。
總之，無論是鎖屏密碼、還是支付密碼，在輸入的過程中理論上都有被陀螺儀收集且被還原的可能。
普通用戶如何防范？
加速度和陀螺儀作為最底層的傳感器，我們在安全設(shè)置的權(quán)限管理都無法自定義APP對它們的讀取。所以理論上所有APP都是潛在的攻擊源，是否會被惡意調(diào)用完全取決于開發(fā)者的操守。
因此，最簡單的方法，就是只在官方應(yīng)用商店下載經(jīng)過安全認證的APP，不要通過瀏覽器等其他渠道安裝APP，這種非正規(guī)渠道下載的APP歷來是木馬病毒的重災(zāi)區(qū)。打電話時戴耳機，不用揚聲器出聲傳感器就無法讀取振動數(shù)據(jù)了。
此外，小編還建議大家關(guān)閉撥號鍵盤和輸入法的音效和振動提醒，誰知到未來哪一天這種聲音+振動的提醒會被傳感器翻譯出來。要知道，現(xiàn)在就有牛人閉眼時聽撥號音就能知道你輸入的具體數(shù)字（撥號鍵盤中，每個數(shù)字的聲音都略有不同）。
至于其他的，咱們也沒什么好辦法，只能希望iOS和Android可以從系統(tǒng)底層對加速度和陀螺儀收集數(shù)據(jù)的時機加以限制了，并切斷無關(guān)APP隨意讀取傳感器數(shù)據(jù)的渠道。
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