黑客的物理攻擊 聲波攻擊加速度傳感器！

　　所以，對于MEMS加速度傳感器的聲學(xué)攻擊方案很簡(jiǎn)單：

　　在聲學(xué)正弦信號上，對于希望傳感器輸出的信號進(jìn)行振幅調制，但是必須要求聲學(xué)信號的頻率和MEMS傳感器的共振頻率一致。

　　下圖展示了研究人員如何欺騙MEMS加速度傳感器，輸出信號帶有類(lèi)似字母"WALNUT"。

　　如果某個(gè)系統或者設備使用了這種具有安全漏洞的MEMS傳感器，進(jìn)行自動(dòng)化的狀態(tài)改變決策，那么攻擊者很有可能利用這種漏洞發(fā)動(dòng)攻擊。

　　為了演示這個(gè)過(guò)程，正如我們前面提到的實(shí)驗三，研究人員展示了利用一部三星Galaxy S5 智能手機，它正在運行一個(gè)控制玩具車(chē)的應用程序。這個(gè)應用程序對于玩具車(chē)的控制，基于智能手機MEMS加速度傳感器的測量信號。在正常情況下，用戶(hù)可以?xún)A斜手機至不同的角度，從而控制汽車(chē)運動(dòng)的方向。通過(guò)聲學(xué)攻擊，汽車(chē)可以在無(wú)需移動(dòng)手機的情況下運動(dòng)。

　　受影響的傳感器型號

　　實(shí)驗只測量了來(lái)自5個(gè)不同芯片制造商的20種不同MEMS加速度傳感器的信號。但是，除了加速度傳感器，其他的MEMS傳感器，例如MEMS陀螺儀，也容易受到這種類(lèi)型攻擊。

　　研究人員所測試的具有安全隱患的傳感器列表如下圖所示，B代表輸出偏置攻擊，C代表輸出控制攻擊，被標注B和C的傳感器型號就代表容易受到這種類(lèi)型的攻擊。

　　這些傳感器并不是所有的配置條件下都會(huì )出現安全漏洞，但是至少有一種情況下會(huì )發(fā)生。實(shí)驗考慮的聲學(xué)干擾振幅在110 db的聲壓級別，低一點(diǎn)的振幅同樣也可以對于各種傳感器產(chǎn)生負面影響。

　　電路缺陷

　　研究人員稱(chēng)，這些系統中的缺陷來(lái)源于「模擬信號的數字化處理」。數字的“低通濾波器”篩選出最高的頻率以及振幅，但是沒(méi)有考慮到安全因素。

　　在這些情況下，他們無(wú)意的清除了聲音信號，從而造成安全漏洞，因此更加方便團隊人為地控制系統。

　　應對策略

　　如何具體的應對這種攻擊，大家可以參考文章末尾參考資料中的研究論文。

　　簡(jiǎn)短的說(shuō)，我們可以有各種各樣的技術(shù)方案，以達到安全應用傳感器的目的。但是，下面是兩種普遍的應對策略：

　　部署MEMS傳感器的時(shí)候，采用一種可以限制他們暴露于聲學(xué)干擾的途徑，例如在它們周?chē)渴鹇晫W(xué)抑制泡棉。

　　利用數據處理算法來(lái)拒絕反常的加速度信號，特別是具有在MEMS傳感器共振頻率附近的頻率成分的那些信號。

　　研究人員在論文中介紹了兩種低成本的軟件防御方案，可以最小化該安全漏洞，并且他們也提醒了制造商去應對這些問(wèn)題。