Sie griffen einen Roboter-Staubsauger an und belauschten, was in dem Raum, in dem er arbeitete, vor sich ging
Wissenschaftler aus den USA und Singapur verwendeten einen Roboter-Staubsauger, um den Ton in den Räumen zu belauschen und TV-Programme zu identifizieren, die in dem Raum, in dem sich der Staubsauger befand, abgespielt wurden. Die Leistung ist umso beeindruckender, da die Standalone-Staubsauger nicht mit einem Mikrofon ausgestattet sind. Diese Arbeit zeigt, dass jedes Gerät mit Lidar-Technologie wahrscheinlich zum Abhören verwendet werden kann.
Wir benutzen diese Art von Geräten zu Hause, ohne viel darüber nachzudenken. Wir haben gezeigt, dass wir, obwohl solche Geräte nicht mit einem Mikrofon ausgestattet sind, ihr Navigationssystem umschreiben können, um damit Gespräche zu belauschen und vertrauliche Informationen preiszugeben, sagt Professor Nirupam Roy von der University of Maryland.
Das in autonomen Robotern eingesetzte Lidar-System untersucht die Umgebung mit Hilfe von Lasern. Ihr Licht wird von der Umgebung des Staubsaugers reflektiert und in die Sensoren des Staubsaugers eingespeist, um eine Raumkarte zu erstellen. Experten spekulieren schon seit einiger Zeit, dass die von autonomen Staubsaugern erstellten Karten, die oft in der Cloud gespeichert werden, für die Werbung genutzt werden können.
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Die Kartierung eines Raumes ermöglicht die Bestimmung seiner Größe, d.h. der Größe der gesamten Wohnung oder des Hauses, woraus Rückschlüsse auf die Höhe des Einkommens oder den Lebensstil gezogen werden können. Roy und sein Team begannen darüber nachzudenken, wie ein mit Lidar ausgestattetes Gerät dazu verwendet werden kann, Geräusche in den Räumen, in denen es sich befindet, zu belauschen.
Schallwellen versetzen verschiedene Objekte in Schwingung, und diese Schwingungen führen zu kleinen Veränderungen in den Lichtwellen, die von diesen Objekten reflektiert werden. Der Vorlauf in einem Staubsauger nutzt Licht, das von unebenen Oberflächen mit unterschiedlicher Dichte abprallt. Die Sensoren des Staubsaugers empfangen nur einen Teil dieses reflektierten Streulichts. Roy und sein Team waren sich also nicht sicher, ob dieser Teil der Information für das Abhören ausreichte.
Zunächst aber hackten sich die Wissenschaftler aus der Ferne in den autonomen Roboter, um zu demonstrieren, dass sie die Position seiner Laser steuern und die Daten an ihren Computer übertragen können, ohne die Navigationsfähigkeiten des Staubsaugers zu beeinträchtigen. Sobald sie das getan hatten, experimentierten sie mit zwei Schallquellen. Die erste war eine Aufnahme eines Mannes, der verschiedene Zahlen rezitiert. Die Aufnahme wurde über Computerlautsprecher abgespielt. Die zweite Tonquelle waren die Lautsprecher des Fernsehers, die verschiedene Programme abspielten. Die Wissenschaftler hingegen fingen ein Lasersignal ab, das vom Navigationssystem des Staubsaugers gesendet wurde und an verschiedenen Objekten in der Nähe der Schallquellen reflektiert wurde. Zu diesen Objekten gehörten ein Mülleimer, ein Pappkarton, eine Einweg-Lebensmittelbox, ein Polypropylenbeutel und Gegenstände, die wir auf dem Boden finden.
Anschließend ließen die Forscher die aufgezeichneten Signale durch Deep-Learning-Algorithmen laufen, die zuvor auf die Erkennung der menschlichen Stimme und die Identifizierung von Musiksequenzen aus Fernsehsendungen trainiert worden waren. Es stellte sich heraus, dass das System - LidarPhone genannt - die gesprochenen Zahlen mit 90 % Genauigkeit identifizierte und die gespielten Fernsehprogramme mit über 90 % Genauigkeit erkannte.
Die Wissenschaftler betonen, dass autonome Staubsauger nur eines von vielen Beispielen für Geräte sind, die Technologien wie Lidar nutzen. Ähnliche Angriffe können potenziell z. B. gegen Smartphone-Infrarotsysteme zur Gesichtserkennung oder Infrarotsensoren zur Bewegungserkennung eingesetzt werden.