Các nhà khoa học máy tính đến từ Đại học Quốc gia Singapore (NUS) mới đây đã chứng minh được rằng một con robot hút bụi phổ thông và cảm biến LiDAR tích hợp của nó có thể bị lợi dụng để theo dõi những cuộc trò chuyện riêng tư.
Cụ thể, hacker sẽ sử dụng một phương thức gọi là LidarPhone nhằm tái thiết lập cảm biến LiDAR mà robot hút bụi thường dùng để điều hướng quanh nhà, biến nó thành một microphone laser để nghe lén câu chuyện của gia chủ.
Nhóm nghiên cứu do Phó giáo sư Jun Han chủ trì và nghiên cứu sinh tiến sĩ của ông là Sriram Sami, đã thu hồi được dữ liệu giọng nói với độ chính xác cao.
"Sự phổ biến của các thiết bị thông minh bao gồm loa thông minh và camera an ninh thông minh đã dọn đường cho hacker nhòm ngó những khoảnh khắc riêng tư của chúng ta. Phương thức của chúng tôi cho thấy hiện hacker có thể thu thập dữ liệu nhạy cảm mà chỉ cần sử dụng một thứ vô hại như một con robot hút bụi trong ai đình. Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy yêu cầu cấp thiết phải tìm ra những giải pháp thiết thực để ngăn chặn những cuộc tấn công độc hại này", Sami nói.
Hacker có thể biết được chi tiết thẻ tín dụng và các thông tin nhạy cảm liên quan.
 |
| Robot hút bụi có thể biến thành thiết bị nghe lén. |
Mấu chốt của phương thức tấn công LidarPhone xoay quanh cảm biến LiDAR, vốn là một thiết bị phát ra tia laser quét vô hình nhằm vẽ bản đồ khu vực xung quanh nó.
Bằng cách chiếu tia laser đến các vật thể thông thường như thùng rác hay một chiếc túi nằm gần loa máy tính hay soundbar TV và tính toán mức độ phản xạ của nó, các nhà nghiên cứu đã có thể thu thập được thông tin về âm thanh ban đầu khiến bề mặt của các vật thể rung lên.
"Sử dụng các thuật toán xử lý tín hiệu và học sâu, giọng nói có thể được khôi phục từ dữ liệu âm thanh, và thông tin nhạy cảm có thể được thu thập", NUS nói.
Trong các thử nghiệm, các nhà nghiên cứu sử dụng một con robot hút bụi phổ thông với hai nguồn âm thanh, giọng nói của một người đang đọc to những con số phát ra từ loa máy tính, và clip ca nhạc từ các chương trình TV phát ra từ một soundbar của TV.
Nhóm đã thu được những tập tin âm thanh với thời lượng lên đến hơn 19 giờ và đưa chúng vào "các thuật toán học sâu" vốn đã được huấn luyện để tìm giọng nói con người hoặc xác định các đoạn nhạc.
"Hệ thống đã có thể phát hiện ra các con số đang được nói to, mà những con số này có thể là số thẻ tín dụng hoặc tài khoản ngân hàng của nạn nhân. Các clip ca nhạc từ các chương trình truyền hình sẽ tiết lộ sở thích xem TV hay xu hướng chính trị của nạn nhân", NUS nói.
Hệ thống đã đạt được độ chính xác trong phân loại lên đến 91% đối với việc khôi phục các con số được nói ra, và 90% đối với việc xác định các clip ca nhạc. Những kết quả này "cao hơn đáng kể" so với việc đoán ngẫu nhiên vốn chỉ đúng khoảng 10%.
 |
| Phó giáo sư Han và Sriram Sami cùng con robot hút bụi họ dùng để thử nghiệm. |
Các nhà khoa học NUS còn thử nghiệm với những vật liệu phổ biến trong các hộ gia đình để xem chúng phản xạ lại tia laser LiDAR tốt đến đâu và phát hiện ra rằng độ chính xác của việc khôi phục âm thanh giao động giữa nhiều loại vật liệu khác nhau, vật liệu phản xạ tốt nhất là các loại túi polypropylene bóng, trong khi tệ nhất là những miếng bìa carton bóng.
Để ngăn LiDAR không bị sử dụng sai mục đích, người dùng robot hút bụi được khuyên là không nết kết nối chúng với internet.
Nhóm NUS cũng khuyến cáo rằng các nhà sản xuất cảm biến LiDAR nên tích hợp một cơ chế không thể bị ghi đè để ngăn thiết bị laser bên trong bắn ra khi LiDAR không xoay.
"Về lâu dài, chúng ta nên cân nhắc liệu sở thích xây dựng nhà ngày càng thông minh có đáng với những hệ quả tiềm ẩn về quyền riêng tư hay không. Chúng ta có lẽ phải chấp nhận rằng mỗi thiết bị cảm biến kết nối internet mới mà chúng ta mang vào nhà đều tiềm ẩn nguy cơ đối với quyền riêng tư của mình và đưa ra lựa chọn một cách cẩn thận", Phó giáo sư Han nói.
Nhóm còn đang nghiên cứu để áp dụng những phát hiện liên quan LidarPhone lên các phương tiện tự hành, vốn cũng sử dụng cảm biến LiDAR.
Công nghệ này có thể được sử dụng để nghe lén những cuộc hội thoại đang diễn ra trong những chiếc xe gần đó thông qua những rung động nhỏ nhất của cửa kính xe - NUS nói.
Các nhà nghiên cứu còn đang tìm hiểu về những mối nguy hiểm của các cảm biến laser hoạt động trên các smartphone mới nhất, mà theo họ là có thể gây ra những vấn đề sâu xa hơn về quyền riêng tư.
