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2024年11月24日
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設想一個場景：你正在與同事討論問題，放在一旁的手機卻在暗中“忙活”，比如打開購物網站下單、撥打電話、打開文檔和照片逐個查看。
這樣的場景并非“黑科技”，而是切實發生在浙江大學智能系統安全實驗室內。近日，浙江大學電氣工程學院徐文淵教授團隊經過上千次實驗后證實，利用智能手機普遍應用的語音助手，通過麥克風收集使用者語音，并將之加載至人耳無法聽見的超聲波上，可以實現對智能手機的遠程操控。
昨日，徐文淵接受新京報獨家專訪時稱，語音助手所存在的漏洞，廣泛出現在包括蘋果、三星、華為、谷歌、亞馬遜等品牌中。目前，團隊已將相關數據發送至廠商，并收到積極回應。
多個品牌語音助手存在漏洞
浙江大學電氣工程學院的實驗室內，導師徐文淵正在與同事商量周一出差的細節。不遠處，研究生張國明等，通過一種超聲波發射裝置，對徐文淵的手機進行遠程控制，并操控語音購物助手，自如地在亞馬遜網站上下單了一箱牛奶，以及一些零食，完成了付費。整個交易過程中，張國明所使用的，一直是導師徐文淵的賬號。
這是徐文淵團隊正在進行的一項實驗：通過人耳無法聽見的超聲波，實現對智能手機的遠程操控。在另一項實驗中，團隊成員利用超聲波啟動了車載語音助手，開啟了天窗。
近年來，語音助手占領幾乎全部智能設備。用戶只需動口，便能操控電子設備。然而，浙江大學電氣工程學院徐文淵教授團隊研究發現，利用手機麥克風的硬件漏洞，可實現讓語音助手接收并執行超聲波指令。
新京報記者從浙江大學獲悉，徐文淵教授團隊在實驗中，成功攻擊了谷歌、亞馬遜、微軟、蘋果、三星、華為等品牌的多個語音助手產品，均無一幸免。
已向相關廠家提出“補漏”建議
語音助手的工作原理，就是通過麥克風收錄人類語音，通過語音識別系統加以識別，把語音轉化為文本，系統依文本執行指令。麥克風作為一種基本的電子器件，將聲音信號轉換為電信號。“這是模擬信號轉換為數字信息的第一道門。”
徐文淵團隊研究發現，當把普通語音轉換成超聲波的形式之后，麥克風依然能夠接收，并繼續轉化為語音系統能夠識別的語音信號。“當我們把人類語音搭載到超聲波這樣的高頻率時，人耳就聽不到了。但是，由于硬件漏洞，它仍然能夠被這些麥克風錄取，隨后又被解調成人類語音的頻率，從而能被語音識別系統識別。”
按照徐文淵的說法，目前語音助手產品所使用的麥克風，集中由幾家主要供應商生產，因此一個漏洞會出現在幾乎所有產品上。團隊發現，即便是采用聲紋保護的語音助手，攻擊者仍然可以用語音合成的方法模擬聲紋，并進行破解。
團隊成員冀曉宇介紹，實驗室將這種攻擊形式，命名為“海豚攻擊”，“因為海豚的叫聲是一種超聲波。”
新京報記者了解到，這一研究的相關論文已被網絡安全領域四大頂級學術會議之一的ACM CCS接收，并引起全球范圍內的關注。“事實上，我們一直與業界有溝通”，徐文淵解釋，在研究結果正式發表之前，他們已經把研究結果遞交給蘋果、華為等廠商，并提出“補漏”建議。
■ 對話
實驗負責人、浙江大學電氣工程學院教授徐文淵
“手機麥克風能聽到人耳聽不到的聲音”
實驗的負責人，浙江大學電氣工程學院教授徐文淵在接受新京報記者獨家專訪時稱，在進行上千次實驗，發現語音助手存在安全漏洞后，自己仍然不會對這一技術產生疑慮。徐文淵強調，安全本身是一個不斷改進加固的過程，“不會因為有安全隱私顧慮，就不往前發展”。
“一直關注物聯網安全領域”
新京報：為什么會關注手機語音助手安全漏洞這一領域？
徐文淵：我們實驗室的名稱叫浙江大學電氣工程學院智能系統安全實驗室，本身一直在關注物聯網安全領域，對一些移動設備推出的新功能比較敏感，加上對于這一方面，具備一定的背景知識，所以會關注這一領域。
新京報：利用漏洞“黑”進手機的操作方式，是怎么提出來的？
徐文淵：團隊在開會的時候，會進行一些頭腦風暴，這個操作方式就是這樣出現的。有人提出這一設想后，大家知道根據相關的原理，這件事可以做成，于是就按照實驗步驟進入實施階段了。
新京報：實驗的對象是什么？
徐文淵：用于實驗的設備，是市面上常見的智能手機，并對其麥克風發送超聲波指令。一共進行了上千次實驗，涉及的品牌包括蘋果、三星、華為、谷歌、亞馬遜等。
“不補救，漏洞的應用場景會更多”
新京報：驗證出來的安全漏洞，主要是哪方面？
徐文淵：我們找到的是硬件上的漏洞，麥克風存在的問題。比如，手機麥克風可以聽到超聲波頻段，但是人耳聽不到，利用這種漏洞，可以實現對手機的遠程操控。
新京報：這樣的漏洞，對社會生活會產生怎樣的影響？
徐文淵：目前能做的是，可以直接下單購物。一些用戶為了方便，把賬號綁定進行語音下單。未來語音助手的應用場景會越來越多，這也意味著，如果不及時補救，這種漏洞的應用場景會更多。
新京報：怎么去應用本次實驗的結果？
徐文淵：實驗的本意，是想讓各大廠商重視這個漏洞。我們將實驗數據發送給涉及的廠家，目前都有回復，還挺積極的，甚至有一些不在產品列表上的廠家，也主動來了解。
做語音識別的團隊，應該此前都關注過這個問題，但是做到這樣程度的還沒有。我們是第一個公開發表實驗結果的團隊。
“安全和便利有時候是矛盾的”
新京報：有人說，技術的發展必然會導致隱私的泄露？
徐文淵：做了上千次實驗后，我并不會對語音識別技術產生這種疑慮。語音助手一定會發展，人機交互的方式也會發展，安全本身是一個不斷改進加固的過程，新事物剛出來時，一定會有沒人注意到的安全問題，但是經過修復后，設備會越來越安全。
新京報：面對潛在安全漏洞，對消費者有什么建議？
徐文淵：對消費者建議是，有些問題是兩秒鐘就可以解決的。手機里如果開啟了語音解鎖功能，就把它關了。對于公司來說，我們也提供了一些技術上的建議。
安全和便利有時候是矛盾的，技術讓生活越來越便利，必然帶來副作用，比如數據泄露。但是人類不會因為有安全隱私顧慮，就不往前發展。互聯網會有各種危險，人類也在選擇。
新京報：未來關于這項研究，還有什么期許？
徐文淵：想要改善設備的安全性，希望有廠商可以采用完善的解決方案。關于這方面的研究，我們也會持續下去。
