越來越多的互聯物件配備了運動感測器,例如加速度計或陀螺儀。這些組件無所不在,能夠利用在電子電路內移動的小質量將運動轉換為電訊號。
在機器人、自平衡滑板車和無人機中,它們確保設備的穩定性和平衡。在智慧型手機和虛擬實境系統中,它們可以確保遊戲和虛擬空間的正確顯示。
簡而言之,這些組件非常實用,現在許多日常使用都依賴它們的正常運作。不過,要破壞這一點並不困難。您所需要的只是一個音訊發射器。事實上,最近的研究表明,這些組件對聲波敏感,只要它們與小質量的共振頻率一致。對於加速度計來說,這個決定性的頻率約為 5 kHz,對於陀螺儀來說,這個頻率約為 27 kHz。在後一種情況下,它是超音波,人耳聽不到。
在 Black Hat USA 2017 大會之際,中國研究人員Wang Kang et Zhengbo Wang展示了我們可以用一些經過精心校準的聲音指向我們最喜歡的設備的陀螺儀來破壞和操縱的一切。一切皆有可能:智慧型手機、VR眼鏡、機器人、自平衡滑板車、無人機等。正如他們的實驗影片所示,結果有時令人印象深刻。
配備了“超音波槍”,研究人員可以讓賽格威在不接觸它的情況下向前移動,就像施了魔法一樣。
發射器指向機器人,使其向後倒退。
在 Hololens 上,波會導致影像幹擾。
在 Oculus Rift 和 iPhone 7 上,虛擬實境影像完全脫軌。
最後,當您瞄準 DJI 無人機的陀螺儀時,您可以改變轉子的速度。
除了有趣的實驗室實驗之外,研究人員認為這是一個真正的漏洞,不應掉以輕心,尤其是在涉及陀螺儀等運輸設備時。從理論上講,這些攻擊可能會對使用者造成身體後果。 「我們還可以想像更遠距離的攻擊。這只是發射器功率的問題。
為了彌補這種聲音影響,研究人員提出了幾個解決方案。第一種方法是用能夠過濾諧振頻率的外殼包圍組件。然而,就產品設計而言,這並不總是可能的。在這種情況下,研究人員建議添加麥克風來檢測共振聲波,並在必要時進行主動降噪。在那之前,您上 Segway 時要小心。