Izmantojot Wi-Fi, lai redzētu aiz slēgtām durvīm, ir vieglāk, nekā kāds domāja

Tehniķa kundze

Wi-Fi piepilda mūsu pasauli ar radio viļņiem. Jūsu mājās, birojā un arvien biežāk uz pilsētas ielām cilvēki tiek peldēti pastāvīgā 2,4 un 5 gigahercu radio signālu fona laukā. Un, kad cilvēki pārvietojas, viņi izkropļo šo lauku, ejot atspoguļojot un laužot viļņus.

Tas vairāk nekā vienai pētnieku grupai ir devis interesantu ideju. Teorētiski, viņi saka, vajadzētu būt iespējai izmantot šo mainīgo elektromagnētisko lauku, lai noteiktu indivīdu stāvokli, darbības un kustības. Patiešām, vairākas grupas ir izveidojušas attēlveidošanas sistēmas, kas izmanto Wi-Fi, lai redzētu cauri sienām.

Bet visām šīm sistēmām ir trūkumi. Piemēram, viņiem ir jāzina precīza iesaistīto Wi-Fi raidītāju atrašanās vieta, un viņiem ir jāpiesakās tīklā, lai viņi varētu nosūtīt zināmus signālus uz priekšu un atpakaļ.

Tas nav iespējams parastam snauķim vai lūrējam, kuram parasti var būt piekļuve tikai gataviem Wi-Fi sniferiem, piemēram, viedtālruņos iebūvētiem. Šāda veida iestatīšana ir pārāk vienkārša, lai atklātu jebkādu noderīgu informāciju par to, kas notiek aiz slēgtām durvīm, izņemot pašu Wi-Fi tīklu.

Vismaz tā domāja visi. Mūsdienās tas mainās, pateicoties Janzi Džu Kalifornijas universitātē Santabarbarā un viņa kolēģiem. Šie puiši ir atraduši veidu, kā redzēt cauri sienām, izmantojot apkārtējos Wi-Fi signālus un parastu viedtālruni.

Viņi saka, ka jaunā tehnika pieļauj nepieredzētu privātuma iejaukšanos. Viņi saka, ka slikti aktieri, kuri izmanto viedtālruņus, var lokalizēt un izsekot personas savās mājās vai birojā no ārsienām, izmantojot apkārtējās Wi-Fi pārraides atspoguļojumu.

Vispirms nedaudz fona. Ja cilvēki spētu redzēt pasauli tā, kā to dara Wi-Fi, tā šķistu dīvaina ainava. Durvis un sienas būtu gandrīz caurspīdīgas, un gandrīz katru māju un biroju no iekšpuses apgaismotu spilgta spuldze — Wi-Fi raidītājs.

Bet, neskatoties uz plaši izplatīto caurspīdīgumu, šo pasauli būtu grūti izprast. Tas ir tāpēc, ka sienas, durvis, mēbeles un tā tālāk atstaro un saliec šo gaismu, kā arī pārraida to. Tātad jebkurš attēls būtu neiespējami izsmērēts ar mulsinošiem atspulgiem.

Bet tai nav jābūt problēmai, ja jūs interesē tikai cilvēku kustība. Cilvēki arī atspoguļo un izkropļo šo Wi-Fi gaismu. Izkropļojumi un veids, kā tas pārvietojas, būtu skaidri redzami caur Wi-Fi acīm, lai gan pārējās detaļas būtu izsmērētas. Šis trakais Wi-Fi redzējums skaidri atklātu, vai kāds atrodas aiz sienas, un, ja jā, vai persona pārvietojas.

Tas ir Zhu un co uz Wi-Fi balstītā peeping toma pamatā. Tas meklē izmaiņas parastajā Wi-Fi signālā, kas atklāj cilvēku klātbūtni.

Izaicinājums patiesībā ir vēl grūtāks, nekā aprakstīts, jo Wi-Fi sniffers vispār nerada attēlu. Dati, ko izmanto Zhu un co, ir tikai signāla stipruma mērījums noteiktā vietā. Tas neko nepasaka par raidītāja atrašanās vietu. Un, to nezinot, nav iespējams pateikt, kur atrastos cilvēks, kas izkropļo lauku.

Tātad pirmais solis pētnieku pieejā ir Wi-Fi raidītāja atrašana. Viņi to dara, mērot signāla stipruma izmaiņas, ejot ārpus mērķa ēkas vai telpas. Patiešām, viņi ir izveidojuši lietotni, kas izmanto viedtālrunī iebūvētos akselerometrus, lai reģistrētu šo kustību, un pēc tam analizē signāla stipruma izmaiņas kustībā. Tādā veidā ir iespējams noteikt raidītāja pozīciju, pat ja ir daudz atspulgu un izkropļojumu.

Ir pat iespējams precīzi noteikt, kur mājā atrodas raidītājs, jo lielāko daļu māju un biroju stāvu plānus ASV var lejupielādēt no tādām vietām kā nekustamo īpašumu tīmekļa vietnes.

Pētnieki saka, ka, vairākas reizes ejot uz priekšu un atpakaļ ārpus telpas vai ēkas, viņi var droši noteikt raidītāja atrašanās vietu. Mēs noskaidrojām, ka konsekvences pārbaude 4 mērījumu kārtās ir pietiekama, lai sasniegtu telpas līmeņa lokalizāciju vidēji par 92,6% precizitāti, viņi saka.

Pēc tam tas ir tikai gaidīšanas jautājums. Ja mērķa ēkā nekas nepārvietosies, Wi-Fi signāls būs nemainīgs. Bet jebkura neliela kustība maina signālu tā, lai to būtu viegli izmērīt.

Zhu un co parāda, kā dažādas kustības dažādos veidos maina signālu. Piemēram, atverot durvis, tiek mainīts lauks divās blakus telpās, un tādējādi to ir viegli pamanīt. Staigāšana rada lielus traucējumus, un pat tāda darbība kā rakstīšana rada nelielas izmaiņas, kuras var uztvert viedtālruņa Wi-Fi uztvērējs.

Komanda turpina, ka viņi ir pārbaudījuši šo pieeju, izmantojot Android viedtālruņus Nexus 5 un Nexus 6, lai izpētītu 11 dažādus birojus un dzīvokļus, kurus komandai bija atļauts novērot, un daudzos no tiem bija vairāki Wi-Fi raidītāji.

Papildu raidītāji uzlabo pieejas precizitāti. Mēs redzam, ka ar vairāk nekā 2 Wi-Fi ierīcēm parastajā telpā mūsu uzbrukums var noteikt vairāk nekā 99% lietotāju klātbūtnes un kustības katrā mūsu pārbaudītajā telpā, saka pētnieki.

Nav grūti iedomāties, kā ļaunprātīgs aktieris to varētu izmantot, lai noskaidrotu, vai ēka ir aizņemta vai tukša.

Komanda saka, ka pret šāda veida uzbrukumiem ir dažādi aizsardzības līdzekļi, piemēram, Wi-Fi signālu ģeogrāfiskais nožogojums, taču tos ir grūti īstenot, un to efektivitāte ir ierobežota. Šķiet, ka visdaudzsološākais aizsardzības veids ir signāliem pievienot trokšņus; pētnieki cer nākotnē to izstrādāt sīkāk.

Tikmēr šis darbs liecina, ka tikai Wi-Fi signālu klātbūtne ir ievērojams risks privātumam. Lai gan ievērojami uzlabo mūsu ikdienu, [bezvadu pārraides] arī neapzināti atklāj informāciju par mums pašiem un mūsu darbībām, saka Džu un citi. Šobrīd šis risks ir lielā mērā ignorēts. Tas būs ātri jāmaina.

Atsauce: arxiv.org/abs/1810.10109 : Adversarial WiFi Sensing

paslēpties