汽车雷达可以用来窃听手机音频

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宾州州立大学的研究人员证明,他们可以使用现成的汽车雷达传感器检测手机听筒的振动,并以高达83%的准确率破译电话另一端的人在说什么。

该演示在2022年IEEE安全与隐私研讨会(SP)上,由计算机科学与工程助理教授MahanthGowda和SuryodayBasak展示。

“随着时间的推移,随着技术变得更加可靠和强大,对手可能滥用此类传感技术”Basak说。“我们这种演示有助于科学文献的积累,这些文献可以概括为:'嘿!汽车雷达可用于窃听音频。我们需要对此做点什么。’”

该毫米波(mmWave)雷达在60至64千兆赫和77至81千兆赫兹的频段内,因此研究人员将他们的方法命名为“mmSpy”。这是5G无线电频谱的一个子集。

在mmSpy演示中,研究人员模拟人们通过智能手机的耳机说话。Basak说,任何品牌的手机都无关紧要,但研究人员在谷歌Pixel4a和三星GalaxyS20上测试了他们的方法。手机的听筒会因语音而振动,这种振动会渗透到手机的整个机身。

“我们使用雷达来感知这种振动,并重建线路另一端的人所说的话,”Basak说,他们的方法是有效的,即使附近的人和麦克风都完全听不到声音。“这并不是第一次发现类似的漏洞或攻击方式,但从智能手机线路的另一端检测和重建语音的这一特定方面尚未探索。”

通过MATLAB和Python两个计算平台语言接口对雷达传感器数据进行预处理,去除数据中的硬件相关噪声和伪影噪声。然后,研究人员将其输入到机器学习模块中,这些模块经过训练,可以对语音进行分类并重建音频。当雷达感应到一英尺外的振动时,处理后的语音准确率为83%。这使得雷达离手机越远,在6英尺处的准确率下降到43%。

Basak说,一旦语音被重建,研究人员就可以根据需要过滤、增强或分类关键词。该团队正在继续改进他们的方法,以便不仅更好地了解如何防范这种安全漏洞,而且还可以更好地利用它。

“我们开发的方法也可用于检测工业机械,智能家居系统和建筑监控系统中的振动,”Basak说。“随时间推移的振动跟踪可以帮助评估磨损情况-例如,使用我们的方法可以帮助确定机器何时需要维护,然后才能在传统上显而易见之前进行维护。

根据Basak的说法,有类似的家庭维护甚至健康监测系统可以从这种敏感的跟踪中获益。

“想象一下,如果某些健康参数以危险的方式发生变化,雷达可以跟踪用户并呼叫帮助。”Basak说:“只要有一套正确的目标行动,智能家居和工业中的雷达可以在发现问题和问题时更快地扭转局面。”

研究人员现在正致力于用mmSpy扩展他们的窃听攻击,以加强他们的方法,并将其转化为更具建设性的应用程序。

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