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密码不保!用AI算法“监听”手机打字,触摸屏也中招

2019-08-20 12:01 网络整理 地市新闻 编辑:谭闫妮 浏览数:草根网

 手机的内置麦克风,搭配AI算法,就能让输入的每一个字无处可逃。...

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文/栗子 安妮

来源:量子位(ID:QbitAI)

手机的内置麦克风,搭配AI算法,就能让输入的每一个字无处可逃。

触摸屏,也能出卖你的手机密码。

你可能听不到,但手指每在屏幕上轻轻点一下,都会发出一个声波。离屏幕不到1厘米远的麦克风,轻轻松松就能记录下来。

剑桥大学的科学家们,开发了一只偷听触摸屏的AI。它能从细微的声音中,还原出人类输入的信息。

45名志愿者真人测试,数字、字母,都被AI“偷”了出来。

声波出卖你

四顾无人时悄咪咪在触摸屏上解个锁,怎么就被声波泄露了密码呢?

“听到你的触摸”,这是论文的名字 (完整版:Hearing your touch: A new acoustic side channel on smartphones) 。在这里,研究人员揭秘了“作案思路”,其实并不难理解。

即使是在触摸屏上轻悄悄地操作,手指的每一次轻微的敲击都会产生声波。当戳击屏幕不同位置时,声波信息也会有相应的变化。

△触摸屏上按下“f”键时的声波震动形状

△触摸屏上按下“f”键时的声波震动形状

没错,关键信息就隐藏在这些形状不同的声波里。而这些信息,恰巧可以被手机内置的麦克风捕捉到。

研究人员反手开发了一个手机恶意应用程序,当这个程序被植入手机时,能够调动内置麦克风,让其秘密开始工作,记录下触摸时的声波信息。

△ 实验所用的恶意声波收集程序

△ 实验所用的恶意声波收集程序

他们收集了声波形状与触摸位置的对应信息,训练出了一个AI模型,还原输入内容。

至此,作案流程已经基本成型:

恶意程序悄悄启动→悄悄捕捉输入密码时的声波→AI模型预测手指对应在屏幕的位置→还原输入的密码和信息。

AI伙同麦克风,分工明确,里应外合,井然有序地就将你的隐私偷走了。

现场验证

这套程序的效果如何?研究人员找来了45位志愿者,开始了一系列测试。

整套测试的机型选用了Google旗下的Nexus 5手机以及Nexus 9平板。前者为2013年首发,屏幕大小为4.95英寸,后者为2014年发布,屏幕为8.9英寸。两款设备均内置2个麦克风。

△ 实验设备麦克风位置示意:左为Nexus 5,右为Nexus 9

△ 实验设备麦克风位置示意:左为Nexus 5,右为Nexus 9

为了模拟真实世界的环境,研究人员没有选择安静的实验室,而是选取了3种日常环境,测试在不同噪音环境下整个系统的准确度:

? 公共休息室:周围是聊天的人类,偶尔会出现煮咖啡时发出的较大噪音。

? 阅览室:电脑键盘声与小声说话声混合的环境。

? 图书馆:几乎没有说话声,但电脑键盘声环绕四周。

研究人员在这三个环境中,让45名志愿者分别进行了4组实验。

第一组志愿者需要随机输入数字1-9,每个数字各输入10次,第二组需要输入200组四位数字的密码,第三组随机输入字母,第四组需要输入5个字母组成的单词,这些单词均来自聊天语料库NPS。

实验结果验证了这种攻击方法可行性。

在20次实验中,AI能准确还原150个四位数字密码中的91个,还原准确率为61%。

破解字母组成的暗号也不成问题。用27个单词密码测试时,只进行10次实验,模型在手机上破解了7个单词,在平板上成功还原出其中的19个。

就是这样,你毫无察觉,但密码不胫而走。

我有许多小mimi,都在声波里

其实不用慌,因为AI想拿到手机密码,也不止这一种方法。

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