Японським інженерам вдалося «хакнути» акустичні системи

Японські дослідники розробили метод, який дозволяє керувати розумними колонками за допомогою ультразвуку. Вони пропонують випускати ультразвукові коливання зі спеціальними параметрами, які б дозволяли їм змінюватися під час поширення в повітрі, а поблизу колонки перетворюватися в майже непомітні для людей звуки. Стаття про новий метод опублікована в IEEE Transactions on Emerging Topics in Computing.

Сучасні голосові помічники мають доступ до особистих даних, а також можливість керувати іншими пристроями — завдяки цьому вони полегшують життя, проте це й підвищує їх цінність в очах зловмисників. Тому останні кілька років дослідники працюють над зламом голосових помічників, щоб створити захисний механізм від будь-якого втручання третіх осіб.

Дослідники на чолі з Тацуо Морі з Університету Васеда винайшли новий спосіб зламу голосових помічників, завдяки якому ультразвук не залежить від відстані і особливостей мікрофонів розумної колонки. Інженери експерименту використовували масив з вузьконаправлених параметричних ультразвукових динаміків.

За допомогою амплітудної модуляції звукова команда кодується в ультразвукові коливання на несучій частоті і бічних смугах частот. У міру поширення хвиль від динаміків до колонки звук мимовільно демоделюється через те, що хвилі поширюються в нелінійному середовищі (повітрі), через це утворюються чутні для людині, спрямовані коливання. Через поширення в повітрі хвилі поступово згасають.

В результаті уздовж прямої від динаміків в сторону колонки утворюється область, параметрами якої можна управляти.

Для експериментів дослідники використовували акустичні системи Google Home і Amazon Echo. Результати показали, що метод дозволяє активувати колонки в приміщенні на відстані майже 20 метрів, а також передавати команди, які колонки можуть розпізнати, на відстані до 12 метрів. У випадку з перехресною схемою створення звуку спостерігачі практично не помічали команди.