燈泡也能偷聽對話！警惕遠程竊聽新手段

近些年來，設計精巧的竊聽技術不斷升級：包括搭線竊聽、非法入侵手機竊聽、在墻上安裝竊聽器，別有用心的人甚至能通過建筑物的玻璃反射光來獲取里面的對話。而現(xiàn)在，又增加了一種新的竊聽方法：使用燈泡進行竊聽。

防不勝防的竊聽技術

最近，以色列本·古里安大學和魏茨曼科學研究院的研究人員揭示了一種新型遠程竊聽技術，他們稱之為“燈泡電話”（Lamphone）。他們表示，這種技術只需要兩樣東西就能實現(xiàn)：筆記本電腦和一套不到1000美元的設備（這套設備包括望遠鏡和價值400美元的光電傳感器）。當你使用燈泡電話時，只需要觀察聲音在室內(nèi)燈泡玻璃表面導致的微小振動，就可以實時監(jiān)聽任何百米外的房間里發(fā)出的聲音。研究人員表明，通過測量振動引起的燈泡光源輸出的微小變化，間諜能夠清晰地還原出聲音，聲音的清晰度足以辨別談話內(nèi)容，甚至識別出一段音樂。

本·古里安大學的安全研究員本·納西（Ben Nassi）說：“房間里的任何聲音都可以從燈泡的光信號中復原，竊聽人員只需要通過遠程監(jiān)測，不需要入侵任何系統(tǒng)或在目標房間內(nèi)置入設備就能知道房間里的聲音。”他與同事亞龍·皮魯京（Yaron Pirutin）和鮑里斯·扎多夫（Boris Zadov）一起開發(fā)了這項技術，并計劃在8月份的黑帽安全大會（Black Hat security conference）上展示他們的新發(fā)現(xiàn)。他說：“你只要能夠看到一個懸掛著的燈泡，就足以完成竊聽。”

實驗裝置：望遠鏡指向LED燈泡（12瓦）。電光傳感器（由一個光電二極管組成，將光轉換成電壓）被安裝在望遠鏡上，其輸出的電壓通過采樣并在LabVIEW軟件中處理。所有的實驗都是在一個關著門的房間里進行，以排除其他影響因素。

實驗中，研究人員首先需要將一系列望遠鏡放置在距離目標辦公室燈泡約24米的地方，并將每個望遠鏡的目鏡放在電光傳感器前面。接著，他們會使用一個模數(shù)轉換器將傳感器內(nèi)的電信號轉換成數(shù)字信息。當遠處的目標房間內(nèi)播放音樂和語音的錄音時，他們將這些設備收集到的信息傳入筆記本電腦并進行接下來的數(shù)據(jù)分析。

研究人員發(fā)現(xiàn)，燈泡的微小振動是由聲波導致的，振動的幅度只有幾百微米。即使這樣，傳感器仍能通過每個望遠鏡接收到可測量的光線變化。在軟件過濾掉噪音后，房間內(nèi)聲音的還原程度非常驚人：例如，他們能夠很好地還原人的一段講話錄音片段，清晰度足以讓它被音視頻轉錄程序轉錄。如果播放一段披頭士樂隊的歌曲“Let It Be”的錄音，經(jīng)過光信號收集和聲音還原，歌曲應用程序Shazam立即識別出這首歌曲的名稱。

盡管如此，這項技術還是存在一些局限性。在他們成功的測試中，研究人員使用的是懸掛式燈泡，但研究者還不清楚放在燈罩中的燈泡或者天花板頂燈是否也會產(chǎn)生足以被探測到的音頻振動信號。此外，他們在演示中將揚聲器調到了最大音量，使用的聲音和音樂錄音比正常對話聲音要大。但研究小組指出，他們研究中使用的是相對廉價的光電傳感器和模數(shù)轉換器，如果升級為更昂貴的傳感器，就可能還原音量更低的對話。

旁道攻擊改寫傳統(tǒng)監(jiān)聽

竊聽裝置（位于人行天橋上）與懸掛的LED燈泡（位于附近建筑第三層的辦公室）之間的距離為25米

斯坦福大學計算機科學家和密碼學家丹·博內(nèi)認為，盡管新研究有待完善，但在“旁道攻擊”（非傳統(tǒng)監(jiān)聽）技術中仍具有潛在的重要實用性，這是一種竊密技術，即利用意外泄露的信息竊取機密。博內(nèi)說：“這是旁道攻擊技術的絕妙應用。即使這需要懸掛式燈泡和高分貝的音量，它仍然超級有趣。況且這只是第一次嘗試，之后的‘旁道攻擊會更先進，未來相關研究也會隨著時間的推移而改進。”

展示燈泡竊聽技術的研究小組是由本·古里安大學的尤瓦爾·葉洛維奇（Yuval Elovici）和RSA加密算法的提出者之一阿迪·沙米爾（Adi Shamir）共同成立的。除了他們，還有許多科學家發(fā)現(xiàn)了更多的竊聽方式。

多年以來，研究人員都知道，從目標的窗戶反彈回來的激光可以使間諜拾取內(nèi)部的聲音。另一組研究人員表明，即使惡意軟件無法訪問其麥克風，被入侵智能手機的陀螺儀也可以拾取聲音。之前最接近“燈泡電話”的技術，是2014年被麻省理工學院、微軟公司和Adobe公司的研究人員稱為“可視麥克風”的技術：這種技術也需要望遠鏡觀測室內(nèi)，但是不同的是，其只需要分析視頻中一些物體的振動，例如一袋薯片或一棵室內(nèi)植物，就能使研究人員復原房間內(nèi)的談話和音樂。

納西指出，雖然可視麥克風技術不需要一個可透過窗口觀察的燈泡，適用范圍相對更廣，但它需要先錄制視頻，然后對錄像進行后續(xù)處理，將觀察到的物體的細微振動轉換成聲音信息。相比之下，燈泡電話技術可以實現(xiàn)實時監(jiān)聽。由于振動物體本身就是一個光源，因此光電傳感器可以從更簡單的視覺數(shù)據(jù)中提取振動信息。

利用視頻中植物葉片的振動，同樣能還原聲音

即使出現(xiàn)這種竊聽方式，以目前已知的技術水平還是很容易預防的。只需將任何懸掛的燈泡用燈罩遮蔽住，或者拉上窗簾就能防止竊聽。你甚至可以在窗戶上安裝防振裝置來防止激光麥克風的竊聽，在家中排查竊聽器，從手機和電腦中移除麥克風。畢竟，在一個燈泡都能告密的時代，想杜絕被竊聽，有太多可做的了。

（本文經(jīng)授權轉載自“把科學帶回家”微信公眾號，有刪節(jié)）