آیا جاروبرقی هوشمندتان می‌تواند شما را شنود کند؟

محققان حوزه رباتیک یک جاروبرقی هوشمند را هک کردند تا بتوانند گفتار و موسیقی را از راه دور ضبط کنند.

محققان به رهبری دانشگاه ملی سنگاپور و “Nirupam Roy” استادیار گروه علوم کامپیوتر دانشگاه مریلند اطلاعاتی در مورد سیستم رهیابی مبتنی بر لیزر استفاده شده در ربات جاروبرقی جمع آوری کردند و از پردازش سیگنال و یادگیری عمیق برای بازیابی گفتار و شناسایی برنامه‌­های تلویزیونی که در همان اتاق دستگاه جاروبرقی پخش می‌شوند، استفاده کردند. این تحقیق نشان می‌­دهد که هر دستگاهی که از فناوری تشخیص و دامنه نور (Lidar) یا لیدار استفاده می­‌کند می‌تواند به صورتی دستکاری­ شود که برای جمع‌­آوری صدا مورد استفاده قرار گیرد، حتی اگرمیکروفون نداشته باشد. این تحقیق که با همراهی پرفسور ” Jun Han ” در دانشگاه ملی سنگاپور انجام شده­ است در کنفرانس محاسبات ماشینی در 18 نوامبر 2020 ارائه شد.

Roy، كه قرار ملاقات مشترکی را در انستیتوی مطالعات پیشرفته رایانه‌­ای دانشگاه مریلند (UMIACS) برگزار می‌­كند گفت: “ما این دستگاه‌­ها را به خانه­‌هایمان می­‌آوریم بدون اینکه چیزی در موردشان بدانیم. ما در این تحقیق نشان دادیم که حتی با وجود اینکه این دستگاه­‌ها میکروفون ندارند باز هم به واسطه سیستم Lidar می‌­توانند برای جاسوسی مکالمات و افشای اطلاعات شخصی استفاده شوند”. سیستم رهیابی Lidar در ربات جاروبرقی یک اشعه لیزر به اطراف اتاق می‌تاباند و هنگام برخورد لیزر با اجسام اطراف، بازتاب لیزر را دریافت می­‌کند. این ربات از سیگنال­‌های منعکس شده برای ترسیم نقشه اتاق و جلوگیری از برخورد هنگام حرکت در خانه استفاده می­‌کند.

متخصصان حریم خصوصی عقیده دارند نقشه تولید شده که بر روی فضای ابری ذخیره می­‌شود ممکن است توسط شرکت­­‌های تبلیغاتی برای دسترسی به اطلاعاتی مانند سبک زندگی و سایز خانه که مشخص کننده سطح درآمد فرد است استفاده شود.

امواج صوتی باعث لرزش اجسام می‌­شوند و این لرزش اندکی در بازتاب نور تاثیر دارد. میکروفون­‌های لیزری (که از دهه 1940 برای جاسوسی استفاده می­‌شدند) قادرند این تغییرات را به امواج صوتی تبدیل کنند. اما میکروفون­‌های لیزری به یک پرتوی لیزر هدفمند متکی هستند که از سطح بسیار صافی مانند شیشه پنجره منعکس می­‌شود. از طرفی Lidar جاروبرقی محیط اطراف را با اشعه لیزر اسکن می‌کند و نور بازتاب شده از اشیاء که شکل و چگالی متفاوتی دارند را حس می‌کند. سیگنال دریافت شده توسط سنسور جاروبرقی فقط بخشی از اطلاعات مورد نیاز برای بازیابی امواج صوتی را فراهم می­‌کند. محققان مطمئن نبودند كه آیا می‌­توان سیستم Lidar ربات جاروبرقی را طوری دستکاری کرد که به عنوان یك میكروفون عمل كند و یا آیا سیگنال دریافتی را می‌­توان به سیگنال­‌های صوتی معنی‌­دار تبدیل كرد یا خیر. برای همین در آزمایش انجام شده دانشمندان ابتدا ربات جاروبرقی را هک کردند تا آزمایش کنند که آیا می‌توان کنترل سیستم Lidar جارو برقی را به دست گرفت و اطلاعات را بدون تداخل با سیستم رهیابی جاروبرقی به یک لبتاب متصل به شبکه وایفای فرستاد یا خیر.

سپس آن‌ها آزمایش­‌هایی را با دو منبع صوتی انجام دادند. یک منبع صدای ضبط شده انسان بود که اعدادی را می‌خواند و این صدا از طریق کامپیوتر پخش می‌شد و منبع دیگر صدای برنامه­‌های تلویزیونی ضبط شده بود که در اتاق پخش می­‌شد. روی و همکارانش سپس سیگنالی که توسط اجسام مختلفی که در مجاورت منبع صدا قرار داشتند و بازتاب داده شده  و توسط سیستم لیدار جاروبرقی دریافت شده بود را ضبط کردند. اشیاء شامل سطل زباله، جعبه مقوایی و کیسه پلاستیکی بود که معمولا در هر خانه‌ای یافت می‌شوند. سپس محققان سیگنال­‌­ها را به یک الگوریتم یادگیری عمیق که برای شناسایی صدای انسان و تلوزیون از یکدیگر آموزش داده شده بود وارد کردند. این سیستم کامپیوتری که LidarPhone نام‌گذاری شده توانست اعدادی که توسط انسان گفته شده بود را با دقت 90 درصد تشخیص دهد. همچنین توانست صدای برنامه تلوزیونی ضبط شده را نیز با دقت 90 درصد تشخیص دهد.

Roy­ گفت:”این نوع تهدید امروزه بیش از هر زمان دیگری اهمیت دارد. زیرا ما غذایمان را به صورت آنلاین سفارش می­‌دهیم، جلساتمان را از طریق کامپیوتر برگزار می­‌کنیم و اغلب در مورد کارت اعتباری یا اطلاعات بانکی خودمان صحبت می­‌کنیم. اما آنچه که بیشتر نگران­‌کننده است آن است که این سیستم می­‌تواند اطلاعات شخصی بسیار بیشتری از جمه سبک زندگی، ساعات کاری و سایر کارهایی که درخانه انجام می­‌دهیم را فاش کند. برنامه­‌های تلوزیونی که تماشا می­‌کنیم می­‌تواند جهت­‌گیری‌­های سیاسی ما را نشان دهد. این برای شخصی که قصد دارد نتیجه انتخابات را دستکاری ­کند یا می‌خواهد پیام­‌های بسیار خاصی را به مخاطبین هدف خود برساند بسیار مهم است.”

محققان تأكید می‌­كنند كه جاروبرقی­‌ها تنها یك نمونه از ابزارهای شنود مبتنی بر لیدار هستند. بسیاری از دستگاه­‌های دیگر مانند سنسورهای مادون قرمز، تلفن­‌های هوشمند که دارای فناوری تشخیص چهره هستند و یا حسگرهای مادون قرمز غیرفعال که برای تشخیص حرکت استفاده می­‌شوند، می‌توانند در معرض چنین حملاتی قرار بگیرند. Roy افزود: “من معتقدم این تحقیق باعث می‌­شود تولیدکنندگان از وجود این امکانات آگاه شوند و جامعه امنیت و متخصصان حریم خصوصی را وادار به ارائه راه‌­حل‌­هایی برای جلوگیری از این نوع حملات می­‌کنند.”