在近期的《美國計算機(jī)學(xué)會會報》中，得克薩斯大學(xué)圣安東尼奧分校的研究人員發(fā)表了一份名為《通過智能燈泡的信息泄漏》（《Light Ears：Information Leakage via Smart Lights》）的研究報告。報告顯示，智能燈泡和其他任何連接到物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備一樣，很容易受到網(wǎng)絡(luò)黑客的攻擊。攻擊者可以利用智能燈泡作為進(jìn)入家庭網(wǎng)絡(luò)的入口，實(shí)施數(shù)據(jù)竊取等一系列破壞行為。
傳統(tǒng)的入侵包括在燈泡設(shè)置過程中越過沒有啟動防護(hù)的Wi-Fi防火墻，或者利用簡陋的用戶認(rèn)證和授權(quán)操作進(jìn)程。但這份報告揭露的方法更加新穎，有點(diǎn)像007里詹姆斯邦德會使用的那種：控制燈泡發(fā)出的光波，并在其中嵌入惡意指令?；蛘邤r截它們并提取其中的信息。
也就是說，無論你是在室外、商場、大使館或者其它地方，只要黑客能夠用接收器捕捉到由智能發(fā)光二極管（LED）發(fā)出的調(diào)制光波，他就有可能竊取你的信息（所以，大使館率先使用智能燈泡著實(shí)不是明智之舉）。
德克薩斯州大學(xué)圣安東尼奧分校的Murtuza Jadliwala是報告的作者之一。他說：“是的，你不需要穿透防火墻，你只需要通過光通道發(fā)送一條信息就可以了。我們要向大家傳達(dá)的信息是，哪怕是連入家庭網(wǎng)絡(luò)的最簡單的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，也不能低估。智能燈泡就是一個例子，如果你不注意，你的隱私就可能泄露?！?/p>
智能照明技術(shù)入門
我們來快速回顧一些智能燈泡技術(shù)：
智能燈泡——比如來自Signify公司（原飛利浦照明，世界上最大的照明公司，2018年3月改名Signify）的飛利浦hue——可以對智能手機(jī)app和其他無線控制 （包括那些在房主度假時通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程發(fā)送的應(yīng)用程序）進(jìn)行響應(yīng)，這些應(yīng)用程序會命令智能燈泡打開或關(guān)閉、變亮或變暗、或改變顏色和色溫。
LED燈支持這種數(shù)字化操作，因為它們的光源是半導(dǎo)體，即發(fā)光二極管。有時候，數(shù)字化命令來自所連接的電視節(jié)目或一段音樂所給出的提示，它會指示燈光改變以適應(yīng)電視劇中的動作或播放的歌曲的情緒。用戶也可以預(yù)設(shè)燈光在白天或黑夜的特定時間變化。智能燈通常還有一個紅外發(fā)射器來支持其他智能家居操作，比如為監(jiān)控攝像頭提供夜間照明。
隨著這些智能燈技術(shù)的發(fā)展，黑客們現(xiàn)在可以利用光波來攻破智能燈泡系統(tǒng)的潛在漏洞。在報告中，Jadliwala和UTSA的博士后研究員Anindya MaiTI描述了幾種通過智能燈泡竊取信息的方法。
窺視我的間諜
利用智能燈調(diào)制技術(shù)能夠揭露一個人的身份。智能燈可以由各種連接的物品控制，比如智能手表，當(dāng)檢測到人們?nèi)胨瘯r調(diào)暗燈光。又比如智能手機(jī)，當(dāng)檢測到人離開房間后，將燈關(guān)閉。
能否利用光線中的這些操作來推斷控制燈光的用戶的相關(guān)信息呢？這是Jadliwala 和他的SPRITELAB團(tuán)隊幾年前決定研究智能燈泡安全性時著手探索的問題之一。
他們給出的答案是非常肯定的，特別是智能手機(jī)里那些可以讓用戶根據(jù)視頻和音頻設(shè)置燈光的APP?！巴饨绲母`聽者僅僅通過觀察光信號就可以推斷出某人在聽什么，或者他們在看什么視頻”，Jadliwala說，“你可以了解一個人的性格——性取向，或者其他什么?！?/p>
竊聽者需要在100或150米范圍內(nèi)，配備一個標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境光傳感器。Jadliwala指出，對于那些不愿帶著這種設(shè)備站在窗外的窺探者，如果他們能夠入侵手機(jī)，通過更傳統(tǒng)的方式獲得大多數(shù)具有可視化app的手機(jī)中的環(huán)境光傳感器的訪問權(quán)限，也可以取得類似的成功。
肉眼不可見
如果這一切聽起來有點(diǎn)牽強(qiáng)附會，那么考慮另一種光入侵途徑：紅外線。在這種情況下，攻擊者必須首先成功地在用戶的控制設(shè)備 （如手機(jī)） 中嵌入惡意軟件。
然后，惡意軟件會做它要做的事情，可能是從手機(jī)里提取數(shù)據(jù)。也可能是從其它連接到網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備或存儲箱，甚至可能是在房子外面，在由公共云系統(tǒng)支持的網(wǎng)絡(luò)上提取數(shù)據(jù)。
但是，惡意軟件并沒有通過普通的Wi-Fi路由器將數(shù)據(jù)發(fā)送回互聯(lián)網(wǎng)（通過這種方式的數(shù)據(jù)竊取可以被檢測到），而是將數(shù)據(jù)發(fā)送到智能燈系統(tǒng)中的紅外發(fā)射器。它以編碼竊取數(shù)據(jù)的方式調(diào)制紅外線。房間里的用戶不會有所察覺，因為紅外線是不可見的，但是外面的竊聽者有接收紅外線信號的設(shè)備，可以完成數(shù)據(jù)竊取。這是所謂的數(shù)據(jù)外泄的一種形式。
這可能看起來更像是間諜驚悚片的素材，但關(guān)鍵是，這確實(shí)是可能的。
“我們不知道發(fā)生這種情況的真實(shí)案例”，SPRITELAB的Jadliwala承認(rèn)。該實(shí)驗室的存在是為了探索網(wǎng)絡(luò)空間未知的安全弱點(diǎn)?！斑@就是我們希望提高安全意識的原因。人們忽視了這種簡單性?！?/p>
在紅外線攻擊的情況下，“簡單性”涉及到智能燈系統(tǒng)，這些系統(tǒng)不使用燈和 W-iFi 路由器之間的集線器，而是依賴于與Wi-Fi的直接連接（互聯(lián)網(wǎng)連接很常見，因為用戶通常希望遠(yuǎn)程控制燈光，而且操作指令實(shí)際上可能涉及到到云端往返）。如果用戶沒有正確配置他們的Wi-Fi路由器，惡意軟件就有機(jī)可乘。同樣地，一些集線器也沒有得到適當(dāng)?shù)陌踩Ｗo(hù)。
沒有光傳感器的黑客要怎么辦
盡管如此，一個人站在家或安全建筑外面用紅外線讀取器的想法確實(shí)還存在討論的空間。
從學(xué)術(shù)角度來看，這種攻擊很有趣”，Philips Hue的技術(shù)主管George Yianni 說，“是的，這真的像是007會用的那種方案。我認(rèn)為它們在現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)際適用性有限?！?/p>
英國安全公司Pen Test Partners的合伙人Ken Munro也表達(dá)了類似的觀點(diǎn)。“我認(rèn)為這是一項非常有趣的研究，值得關(guān)注”，他說，“我們討論的是跳躍空氣間隙（通過進(jìn)入一個被認(rèn)為是物理上無法進(jìn)入的空間來破壞安全性。但每次只有一間房子，而且還要有人坐在房子外面?！?/p>
Yianni和 Munro更關(guān)心的是通過Wi-Fi滲透入侵家庭網(wǎng)絡(luò)并控制燈的可能性，這也是SPRITELAB的工作人員同樣關(guān)心的。允許紅外線惡意軟件進(jìn)入的Wi-Fi漏洞也可能為不需要復(fù)雜紅外線方法的攻擊打開方便之門。（幾年前，以色列魏茨曼科學(xué)研究所描述了一種更加復(fù)雜的方法，黑客利用的打印機(jī)打開蓋子時發(fā)出的光）。
Pen Test公司的Munro指出，智能燈通常是其所在網(wǎng)絡(luò)的一部分，連接的設(shè)備可能包括門鈴、家電、安全攝像頭、咖啡機(jī)、電熱水壺、玩具、電源插座、鎖或其他任何物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。這些設(shè)備連接到一個云系統(tǒng)，連接到其他家庭和地方的同一品牌的設(shè)備。入侵家庭網(wǎng)絡(luò)中的一臺設(shè)備，就可能會對其他設(shè)備造成嚴(yán)重破壞，同時，還會竊取數(shù)據(jù)。
Munro說：“我們正在討論的針對這些物聯(lián)網(wǎng)平臺的攻擊是同時針對所有設(shè)備的。利用物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展攻擊范圍，并漸漸展現(xiàn)出對全體設(shè)備進(jìn)行攻擊的能力才是真正困擾我的地方?！?/p>
喜憂參半
Munro說，好消息是類似Signify這種智能照明品牌，在構(gòu)建安全性方面做得越來越好。壞消息是，一些沒什么名氣的原始設(shè)備制造商在為西方零售商開發(fā)的系統(tǒng)和應(yīng)用程序的安全性方面做得不夠，而這些零售商希望快速進(jìn)入智能照明或其他物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備市場。
為什么會這樣呢？
供應(yīng)商常常在為像電燈泡這樣的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備操作設(shè)計認(rèn)證程序上做得很失敗。雖然他們通常將身份驗證信息放在系統(tǒng)日志中，但是當(dāng)用戶實(shí)際命令燈泡做一些改變（例如照亮、調(diào)暗、更改顏色等）時，這些信息應(yīng)當(dāng)是被隔離開的。
雖然大多數(shù)知名品牌都解決了這一問題，但Munro指出，不夠知名的品牌的原始設(shè)備制造商正在生產(chǎn)自有品牌的產(chǎn)品，使西方零售商能夠快速進(jìn)入市場，而忽視了認(rèn)證階段。
4700萬，而且還在增加
在截至去年9月的三個月時間里，Munro說，“我們在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)現(xiàn)了4700萬臺智能設(shè)備處于這種可利用的狀態(tài)”，他指出，所有4700萬臺設(shè)備（包括智能燈）都位于遠(yuǎn)東兩家無名供應(yīng)商的云平臺上。
Munro解釋說，“如果認(rèn)證檢查不能正確實(shí)施，人們通常會泄露物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備所有者的完整賬戶，包括用戶賬戶中的任何數(shù)據(jù)?？赡馨▽?shí)時位置信息、電子郵件地址、家庭地址、電話號碼和設(shè)備使用信息。顯然，這取決于設(shè)備收集的信息和數(shù)據(jù)用戶向其帳戶的輸入。也可以控制物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備?！?/p>
Pen Test最近發(fā)現(xiàn)大約400萬臺連接到互聯(lián)網(wǎng)的太陽能逆變器受到類似威脅。
然而，具有一定安全保障的智能燈應(yīng)該不是一個問題。為此，Signify公司的Yianni注意到他的公司采取了許多步驟來保護(hù)Hue燈泡，包括通過部署一個集線器來分離來自Wi-Fi的控制，加密和認(rèn)證所有通信，以及部署時間窗和滿足某些命令的要求。
事實(shí)上，Signify公司在SPRITELAB對智能燈系統(tǒng)的脆弱性評估中得到了高分。這一結(jié)果很重要，因為如果沒有適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)，“任何設(shè)備，或者你網(wǎng)絡(luò)上的任何應(yīng)用程序，都可以和這些燈泡通話”，Jadliwala說。
換句話說，在裝有讀光器的竊聽器出現(xiàn)在你的窗外之前，也可能會有很多麻煩。
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