Festplatten werden heimlich zu Mikrofonen: Neue Spionagebedrohung

Forscher nutzen Schallwellen, um Festplattenlaufwerke in Mikrofone zu verwandeln. Dieses ungewollte Mikrofon kann menschliche Sprache mit hoher Fidelität extrahieren und parsen. Die Methode erfordert Firmware-Modifikation via alte Hacking-Techniken wie Phishing, Virus/Trojaner-Injektion.

Sensoren sind essenziell

Wenn Sie sich um Computerviren und Malware sorgen, hier eine weitere schlechte Nachricht: Elektronische Geräte sind nicht nur anfällig für Software-Angriffe, sondern auch für physikbasierte.

Forscher der University of Michigan entdeckten: Persönliche Elektronik und Haushaltsgeräte lassen sich durch Schallwellen und andere Interferenzen steuern/manipulieren. In Computern können diese Wellen Festplatten dazu bringen, Ihre Stimme aufzuzeichnen – ohne Ihr Wissen.

Die Studie zeigt: Mechanische Komponenten in magnetischen Festplatten fungieren als Mikrofone mit genug Präzision, um menschliche Sprache zu extrahieren und zu parsen. Diese ungewollten Mikrofone könnten naheliegende Musik mit ausreichender Fidelität aufnehmen, dass Shazam (beliebte Musikerkennungs-App) den Song erfolgreich identifizieren könnte.

Sensoren sind essenziell

Sensoren sind allgegenwärtig: Spannungsmonitoren in Herzschrittmachern, Beschleunigungssensoren in Airbags, Thermometer in Gefriergeräten. Fast alle Geräte lesen Sensorwerte ohne Hinterfragung. Forscher demonstrierten: Sensorsausgaben lassen sich durch maßgeschneiderte elektromagnetische und akustische Interferenz verändern.

Referenz: IEEE Computer Society | doi:10.1109/SP.2019.00008 | University of Michigan

Sie zeigten: Gut gewählte elektromagnetische Wellenmuster lassen einen Thermoelement -1044 °C ausgeben, obwohl Gerät bei Raumtemperatur war. Ähnlich zwangen sie andere Sensoren – Spannungsmonitoren in Herzschrittmachern – zu ungenauen Ergebnissen.

Hochfrequente Schallwellen ließen Fitbit (falsche) Schritte zählen ohne Bewegung. Sie erzwangen Ausgangsspannungsgraph eines Beschleunigungssensors, das englische Wort «WALNUT» zu buchstabieren, mittels spezifischer akustischer Wellenform.

Die Wellenform kann heimlich in einen Soundtrack eingebettet werden – Angreifer könnte Sie tricksen, einen Online-Song zu hören oder Video zu schauen, um Kontrolle über Ihr Geräte-Beschleunigungssensor zu erlangen.

Bildquelle: Eric Gaba / Wikimedia Commons

In einem ihrer neuesten Tricks machten sie eine Festplatte zum Mikrofon, indem sie in ein System eingriffen, das die Position des Lesekopfs über der magnetischen Scheibe steuert. Schallwellen treffen kontinuierlich den Kopf, wodurch Vibrationen in Ausgängen (Spannungssignale) des Positionssensors reflektiert werden. Forscher nutzten diese Messwerte, um menschliche Sprache und Musik in Laufwerksnähe aufzuzeichnen.

Computersysteme schützen

Forscher schlugen Abwehrmaßnahmen für jeden entwickelten Angriff vor. Beispiel: Festplattenhersteller können Firmware kryptografisch signieren und Transport Layer Security bei Update-Verteilung nutzen, um Angriffe zu verhindern.

Sie sind weiterhin besorgt über Sicherheitssysteme, die stark auf Sensoren setzen: Raumfahrzeuge, selbstfahrende Fahrzeuge, Temperatureinstellungen in Embryolaboren.

Laut Bericht sollten Industrien Sensoren nicht blind vertrauen. Staatsbehörden und Großkonzerne müssen solche Bedrohungen berücksichtigen, Informatiker und Physiker müssen zusammenarbeiten, um künftige Angriffe zu vermeiden.

Positiv: Alles nur akademische Ausnutzung der Festplattentechnologie. Extrem schwierig, Nutzer via ihrem rotierenden Rost zu belauschen.