Что получится, если вибромотор соединить проволокой с аудиовходом
Двое инженеров из Иллинойского университета в Урбана-Шампейне (США) разработали оригинальный метод скрытой аудиопрослушки с помощью смартфона. Изобретатели продемонстрировали, что для записи звука неплохо подходят катушки вибромоторов телефона. Катушки регистрируют колебания на частоте до 2 кГц. Учёные разработали метод обработки звука (pdf), усиливающий сигнал на более высоких частотах, чтобы телефон записывал не только простые вибрации, но и человеческую речь.
Метод показал неплохой результат: в большинстве случаев (до 80%) записанную речь можно понять на слух, а некоторые слова распознаются даже без пост-обработки, то есть на исходном низкочастотном материале.
Сигнал снимается с катушки вибромотора. Из-за внешних вибраций (например, от звуковых колебаний) магнит двигается внутри катушки, изменяя магнитное поле вокруг, так что благодаря действию электродвижущей силы в катушке возникает индукционный ток.
Как показала практика, подача сигнала на аудиовход позволяет довольно точно записать колебания вибромотора.
Вот как выглядят спектрограммы для звуков «са» и полного слова “entertainment”, записанные микрофоном (слева) и вибромотором (справа).
Записанный звук затем пропускают через фильтры, чтобы усилить высокие частоты. На иллюстрации показан исходный сигнал (a), теплокарта расчётного потока звуковой энергии после обработки сигнала с вибромотора (b) и, для сравнения, тот же звук, записанный микрофоном с нормальной чувствительностью (с).
Демонстрация
Пример 1
Слово “Entertainment”
Сигнал вибромотора до обработки: wav
Сигнал вибромотора после обработки: wav
Сигнал микрофона: wav
Пример 2
Слово “Author”
Сигнал вибромотора до обработки: wav
Сигнал вибромотора после обработки: wav
Сигнал микрофона: wav
Пример 3
Слово “Black”
Сигнал вибромотора до обработки: wav
Сигнал вибромотора после обработки: wav
Сигнал микрофона: wav
Пример 4
Слово “Look”
Сигнал вибромотора до обработки: wav
Сигнал вибромотора после обработки: wav
Сигнал микрофона: wav
Пример 5
Слово “Often”
Сигнал вибромотора до обработки: wav
Сигнал вибромотора после обработки: wav
Сигнал микрофона: wav
Научная работа носит теоретический характер. На практике такой метод использовать затруднительно, ведь нужно получить физический доступ к телефону и модифицировать его.
Но это важное исследование для понимания того, какие новые способы прослушки теоретически станут возможны в будущем. Параноики могут предположить, что такие незначительные модификации будут вносить в телефоны, сертифицированные для использования на рынке определённой страны, непосредственно на этапе производства или сертификации.
В любом случае, если вы вдруг заметили, что вибромотор вашего телефона соединён проволокой с аудиовходом — это повод насторожиться.
Кстати, раньше на конференциях по компьютерной безопасности уже рассматривались похоже работы, которые теоретически позволяют записывать звук и распознавать речь, используя:
Комментарии (44)
evs38
08.06.2016 16:56+20Зачем использовать вибромотор для снятия звука телефоном, если в нём есть нормальный микрофон? И я бы понял практический смысл всей этой затеи, если бы схема подключения вибродвигателя имела возможность снимать колебания с него. Но нет, это просто питание.
edogs
08.06.2016 23:44А вдруг нет?
— Бывший сотрудник ЦРУ и Агентства национальной безопасности (АНБ) США Эдвард Сноуден показал корреспонденту Vice, как полностью обезопасить от слежки смартфон. Видео является фрагментом интервью с экс-агентом, которое будет показано на HBO.
По мнению Сноудена, изменения, вносимые в программное обеспечение, не могут обеспечить надежность гаджета в вопросах слежки.
Для защиты смартфона бывший агент ЦРУ _с помощью инструментов удалил камеры и микрофон_. Чтобы продолжить использование телефона по назначению, Сноуден предложил задействовать наушники с гарнитурой.
http://www.gazeta.ru/tech/news/2016/05/27/n_8690147.shtml
---MichaelBorisov
09.06.2016 22:34Надо еще не забывать отключать наушники по окончании разговора, иначе этот метод не поможет.
fedorro
08.06.2016 17:09-2> если в нём есть нормальный микрофон
Можно приложить телефон к стене, и использовать для прослушки, низкочастотные звуки меньше затухают, ну или для подсчёта пульса — это же научная работа — доказана принципиальная возможность, а как применить уже другой вопрос.
> если бы схема подключения вибродвигателя имела возможность снимать колебания с него.
Они и подключились к контактам питания для того чтобы снимать колебания вибродвигателя. На контактах образуется потенциал из-за колебания магнита относительно обмотки.
(Но это всё моё наивное мнение, прошу не минусовать, если где-то ошибся).
dmitrytheman
08.06.2016 18:54> если бы схема подключения вибродвигателя имела возможность снимать колебания с него.
имеется ввиду штатная схема поключения, а не проволочки на аудиовход.
>На контактах образуется потенциал из-за колебания магнита относительно обмотки.
но снять этот потенциал нечем, т.к. придусмотрена только подача питания (штатная схема, без доработки).
alexhott
08.06.2016 17:17+9Ещё можно микроскопом гвозди позабивать, эффективность хуже чем у молотка, но все же при определенной предподготовке гвоздей можно показатели значительно улучшить.
Любое устройство где катушка и магнитное поле движутся относительно друг друга при механическом воздействии может работать микрофоном и звуковоспроизводящим устройством.
В детстве даже консервная банка обмотанная алюминиевой проволокой воткнутая в радиосеть начинала разговаривать, а приемник выткнутый из этой сети очень даже неплохо выполнял роль микрофона. При коротыше на мощной акустической системе даже висящие в воздухе провода начинали петь и их тоже теоретически можно было превратить в микрофон.
То что мы в детстве делали из палки и изоленты теперь делается на деньги грантов с использованием серьезного оборудования.
IronHead
08.06.2016 17:46+7А если перевернуть стакан и прислонить его к стене — то можно подслушивать соседей.
Пойду тоже диссер защищу по теме: «Информационная безопасность. Метод съема аудио речевой информации посредством вибраций армированных бетонных поверхностей, методом прямого акустического усиления обратноприсланенным стаканом»schetilin
08.06.2016 23:14+2Не стакан, а железную кружку. И не к стене, а к батарее :) Слышно было всех соседей по стояку.
zkolja
11.06.2016 10:02набираешь в ванную воду и погружаешься… слышно было весь 5 этажный 3 подъездный на 45 кв панельный дом (сам находишься на 4 этаже 3го подъезда).
(дом с тонкими панелями, строил стройбат, назывался у нас он «московской серией»)
ittakir
08.06.2016 17:57+2Забавно, особенно если вспомнить, что телефон непрерывно слушает вашу речь и ищет в ней слова «Окей Гугл», периодически сливая потом это на сервер. А вы знаете точно, сколько программ в вашем телефоне имеют доступ к микрофону?
Яндекс карты как-то раз писали вообще все разговоры в файлик.
Зачем извращаться с моторчиком, если легально доступен высококачественный микрофон с шумоподавлением?
kAIST
08.06.2016 22:14Нет, смартфон в большинстве случаев не слушает постоянно, а только когда стоит на зарядке (если включена эта опция), иначе бы батарея разряжалась бы за пару часов. Сливает на сервер проговоренную фразу, только если не включено оффлайн распознование.
raindel
09.06.2016 00:09+1Не обязательно. Моторола в своем Moto X умудрилась сделать достаточно экономичную фичу постоянной прослушки. Оно слушает действительно постоянно, но при этом влияние на расход батареи весьма умеренный. Может быть, десяток процентов за целый день или что-то порядка того.
Ilyasyakubov
09.06.2016 13:05ваша информация немного устарела. во многих современных гаджетах для этого используются специальные маломощные сопроцессоры. первопроходцем была Motorola, сейчас же много у кого это есть.
S-ed
08.06.2016 19:29+1«Finally, we emphasize that smartphone vibra-motors cannot be used as microphones today, primarily because the actuator is simply not connected to an ADC.»
«At the least, we hope this work will draw attention to the permission policies on vibra-motors, which today are open to all apps by default.»
Rumlin
08.06.2016 20:16+1Следующая статья будет про прослушку с помощью громкоговорителя или наушников телефона. Сколько чудных открытий у этих инженеров впереди.
tormozedison
08.06.2016 21:03+3Прослушивание через акселерометр давало хоть какое-то преимущество перед микрофоном: а акселкрометру имеют доступ все приложения, а к микрофону не все. А здесь? Чтобы прослушивать через вибромотор, искусственно подключённый к микрофонному входу, программа должна иметь доступ к микрофону. А если она имеет доступ к нему, она может микрофоном и воспользоваться, а не вибромотором.
SannX
09.06.2016 08:19Немного не по теме, но спрошу: можно ли прослушать телефон в режиме ожидания, т.е. когда нет активного телефонного разговора?
Ilyasyakubov
09.06.2016 13:08да, можно снять данные с микрофона, и записать звуки окружающие устройство, когда оно находится в режиме ожидания (спит). будьте бдительны.
SannX
09.06.2016 13:11А кто в телефоне будет это делать? Какая-то программка? Компонент как часть ОС? Как кому-то начать запись с микрофона в режиме ожидания?
Ilyasyakubov
09.06.2016 13:36в стоковом Android такого компонента, по крайней мере официально, нет. значит приложение.
SannX
09.06.2016 14:25А вот без дополн. приложения разве такое возможно?
Ilyasyakubov
09.06.2016 15:10в стоковом Android нет
SannX
09.06.2016 15:11+1Откуда такая уверенность, что это возможно/невозможно, даже если специально не установлено некое приложение?
Ilyasyakubov
09.06.2016 16:08ну 100% гарантию вам никто не даст
SannX
09.06.2016 21:30Мне хотя бы узнать теорию, как это возможно. Сам найти теоретическое обоснование для такой прослушки не могу.
patrick-bateman
09.06.2016 09:17Продолжение статьи, как установить прослушку на вибратор своей подруги)))))
ZhenyaZero
09.06.2016 13:29+1Сдаётся мне, что во время использования его по назначению прослушка работать не будет. Тем более всё равно потребуется вмонтировать устройство для усиления/записи/передачи, и в данном случае смысла выковыривать оттуда микрофон, заменяя его чем-то, совсем нет. Так и так палево.
Ilyasyakubov
09.06.2016 13:12+1лет 5 назад я заходил на habr чтобы почитать статьи, которые были интересны информативны и развивали кругозор. теперь я читаю «вот это». мне кажется даже какой-нибудь айфонс ру побрезговал бы публиковать новость такого качества. :(((
Ilyasyakubov
09.06.2016 13:41-1вот интересна мотивация тех кто минусует. нравится читать про «очумелые ручки»? ну ок
medwed_1
10.06.2016 10:44+1THIS! IS! GEEKTIMES!!!
А если серьезно, то разве не в этом и есть смысл разбивки на хабр и гиктаймс? Чтоб можно было читать отдельно технические статьи и отдельно про котиков, которые на ардуине делают умный лоток.
ЗЫ, я не минусовал=)Ilyasyakubov
10.06.2016 11:04-1я не о том. я собственно о качестве материала. ну не о чем же! техническая «желтуха».
DIHALT
10.06.2016 21:10Ну то что квартиру можно прослушать через дверной звонок или звонок дискового телефона, даже при лежащей трубке, надеюсь, ни для кого не секрет?
DenisLp
11.06.2016 10:03Так раньше можно было прослушивать дисковые стационарные телефоны через катушку звонка.
igruh
Ценно. Напомнило как мы в детстве подключали электродвигатели для детского модельного творчества к радиосети и слушали аудиосказки.
amarao
Можно было просто взять трансформатор, раскрутить его (в смысле, стягивающие болты), расковырять пластины и ткнуть в радиосеть. Пластины вибрировали и было вполне слышно что говорят.
igruh
Да можно, конечно. Но мне тогда было лет 7 и я не был инженером из Иллинойсского университета.
Exo
У нас в университетской общаге реально были случаи когда древние утюги начинали выдавать звуки, отдаленно похожие на речь. Во дворе был передатчик с мощной антенной.
engine9
Под антенной звук идет даже из пучка травы.
https://www.youtube.com/watch?v=98s8xx1P-BI
MichaelBorisov
А приемник проводного вещания подключать не пробовали? Их же было вокруг как грязи.
amarao
Пробовал. Шипит и сгорает.