用激光对你的智能音箱发送指令！黑客新招，你怕了吗？

昨年春天，网络平安钻研员Takeshi Suguwara走进了密歇根大学传授Kevin Fu的实验室。他想显摆一个本人发现的奇怪幻术。Suguwara用一束高功率的激光指向iPad的麦克风——都放在黑色金属盒内，以以免灼伤任何人——并让Fu戴上耳塞来谛听iPad麦克风拾取的声响。当Suguwara以正弦波的形式随时间改变激光强度时（每秒大概颠簸1000次），Fu听到了怪异的高腔调。iPad的麦克风莫明其妙地将激光的亮光转换成电灯号，就像声响同样。

六个月后，Suguwara、Fu和一组密歇根大学的钻研职员一路将这种神奇的光声征象造成了某种更使人不安的事情。当今，他们能够应用激光以缄默方法向任何汲取语音号令的计算机“语言”，包含智内行机、Amazon Echo音箱、Google Homes和Facebook的Portal视频谈天装备。这品种似特务的方法使他们能够从数百英尺远的地方发送“轻指令”。他们能够翻开车库，在线采购商品，大概做出种种开玩笑或歹意举动。当装备的全部者不在家里时，攻打者能够放松地经历窗户，让指标装备进行相应。

Suguwara说：“让麦克风像声响同样对光做出反馈是可行的。这意味着任何对声响号令起好处的器械都将对光号令起好处。”

在历史了几个月的实验后，钻研职员发现，当他们将激光瞄准麦克风并以切确的频率改变强度时，亮光会以相像的频率搅扰麦克风的膜。定位不需求分外切确；在某些情况下，只需光照笼罩着装备即可。

后果，麦克风将入射光注释为数字灯号，就像声响同样。然后，钻研职员试图随时间改变激光强度以般配人类的声响频率，将光束瞄准一系列能够汲取语音号令的花费类装备的麦克风。

当他们应用60毫瓦的激光向16个不同的智能音箱、智内行机和其余语音激活装备“说出”号令时，他们发现险些全部智能音箱都在164英尺远的地方记录了号令，这是他们测试的非常大间隔。智内行机加倍辣手：iPhone只能在大概33英尺的局限内受影响，而两部安卓手机只能在大概16英尺的局限内进行掌握。

在其次个实验中，钻研职员测试了他们技术的功率和射程限制，将其降级为5毫瓦的激光（相配于低价的激光指导器），并将其间隔指标设定为361英尺。只管测试大多在该局限内失利，但他们发现仍旧能够掌握Google Home和初次代Echo Plus。在另一个实验中，他们胜利地在左近建筑物内（间隔250英尺），经历窗户向Google Home的麦克风传输指令。

钻研职员指出，在激光束上实行的“语音”号令将彻底连结恬静。调查者大概会留意到他们的麦克风上有一个闪灼的蓝点。密歇根大学传授Daniel Genkin表示：“拦截声响并不等价于拦截亮光。只有激光能够穿过窗户激活语音体系，就会存在这一平安疑问。”

为了获得更大的隐身性，钻研职员建议语音黑客能够应用红外激光，而红外激光是肉眼看不见的。（他们测试了红外激光，发现它能够在近间隔内掌握Echo和Google Home，但钻研职员没有测试更长的间隔。）只管语音助手平时会给作声响相应，但黑客能够发送初始号令将音量调低到零。固然他们还未对此进行详细测试，但钻研职员还暗示攻打者能够应用轻号令触发亚马逊的“私语模式”，该模式容许用户说出号令并以恬静的腔调汲取谜底。

当谈到麦克风将光注释为声响的现实物理道理时，钻研职员得出了一个使人惊奇的谜底：他们并不晓得。现实上，出于科学谨严的思量，他们乃至回绝猜测是甚么光声力学惹起了这一轻声转换结果。

哈佛大学物理学和电气工程大名誉传授、《电子艺术》的合著者Paul Horowitz说，起码两种不同的物理机制大概会发生使光号令成为大概的振动。开始，一束激光脉冲会加热麦克风的振动膜，从而使麦克风四周的气氛伸展，并像声响同样发生压力颠簸。另外，Horowitz假定，若指标装备的组件不是彻底不透明，则激光的亮光大概会经由麦克风并干脆撞击电子芯片，从而将其振动注释为电灯号。Horowitz说，这大概会造成与太阳能电池中的二极管以及光纤电缆末尾相像的光电效应，从而将光转化为电或电灯号。他说，这非常轻易造成激光被看成语音号令处分。

Horowitz说：“表面并非惟有一种，不妨多种物理征象在起好处。”

潜伏的黑客攻打包含从触发门锁和恒温器之类的智能家居掌握，到远程解锁汽车等全部事物。Fu说：“它与全部语音体系都具备相像的威逼模子，但是具备非常的间隔影响。”或如密歇根大学钻研员Sara Rampazzi所说：“您能够劫持语音号令。当今的疑问是您的声响有多壮大，以及您想要连接的装备是甚么。”

谷歌讲话人在一份申明中表示，它“正在周密检察这份钻研论文。护卫用户至关紧张，咱们连续在寻找进步装备平安性的方法”。苹果回十足此刊登批评，而Facebook还未作出回应。亚马逊讲话人在一份申明中写道：“咱们正在检察这项钻研，并将连续与作者互动，以进一步打听他们的工作。”

某些装备确凿提供了身份考证护卫，大概会破坏激光黑客。iPhone和iPad需求用户在进行采购以前用TouchID或FaceID证实本人的身份。钻研职员认可，对于大多数智内行机语音助手而言，务必以手机全部者的声响说出“叫醒词”才气奏效。

但是，像Echo和Google Home如许的智能音箱则没有语音认证。思量到该漏洞的物感性质，大概没有应用更新能够整修它。但是钻研职员确凿提出了少许不理想的补丁，比方在语音助手实行非常敏感号令以前请求语音PIN码。他们还建议对装备设计进行进一步骤整，以护卫它们免受攻打，比方在麦克风四周确立光屏障，大概从两个不同的麦克风获得语音号令。

在这些整修或设计变化到来以前，来自密歇根大学的Genkin建议，对于那些担心攻打影响的人来说，有一个简单但违背直觉的经验法则：“不要把声控装备放在敌手的视线局限内。”若他们能透过窗户看到您的Echo或Google Home，辣么他们也能够与之交谈。