无需权限！Android设备扬声器可被监听？

Android系统手机的用户总是会遇到这样的问题：当首次打开一个应用程序时，其将会请求一堆用户权限，如果授权的话，可能就无法使用该应用程序。比起无脑的点击“同意授权”，稍微有些安全意识的朋友们可能会思考一下是否存在数据泄露隐患。

新边信道攻击，无需权限

现实往往会给人带来打击，现状是即使用户明确拒绝所需权限，数据泄露仍然存在可能，比如说扬声器被监听，而能够做到这一点的Android应用程序多达1300多个。

近期，一个独立的网络安全研究团队成功演示了一种新边信道攻击，可以让恶意应用程序窃听智能手机扬声器发出的声音，而无需任何设备权限许可。

滥用Android运动传感器

研究人员将这种边信道攻击的方式命名为Spearphone，其运作原理是基于利用Android设备的运动传感器，也可以称为加速度计。它是大多数Android设备都配备的内置硬件。研究人员表示即使零权限，也可以通过设备上安装的任何应用程序进行无限制访问。

加速度计是一种运动传感器，可以通过测量速度相对于幅度或方向的时间变化率，让应用程序监控设备的运动，例如倾斜、摇晃、旋转或摆动。

由于智能手机的内置扬声器与嵌入式运动传感器位于同一层面，因此在启用扬声器模式时，它会在智能手机机身内通过固体和气体传播语音混响。

由Abhishek Anand、Chen Wang、Jian Liu、Nitesh Saxena、Yingying Chen组成的安全研究团队发现，当受害者在扬声器模式下拨打音视频电话、尝试播放媒体文件，或与智能手机语音助手交互时，攻击就会被触发。

作为其攻击概念的验证，研究人员创建了一个Android应用程序来模仿恶意攻击者的行为，旨在使用加速度计记录语音混响，并将捕获的数据发送回攻击者控制的服务器。

研究人员进一步表示，远程攻击者能够以脱机的方式检查捕获的数据，使用信号处理和“现成的”机器学习技术来重建语音数据，并提取受害者的相关信息。

窃听通话记录、语音笔记和多媒体文件

根据研究人员的说法，Spearphone攻击可用于了解受害者通过互联网从设备库中选择的音频内容，或通过WhatsApp等即时通讯应用程序收到的语音笔记。

研究人员解释说：“社会安全号码、生日、年龄、信用卡号、银行账户等个人隐私信息主要由数字组成。因此，我们认为无论数据的多少，都值得用户提高警惕，防御潜在的攻击。”

研究人员还测试了对智能手机语音助手的攻击，包括Google智能助理和三星Bixby，并通过手机的扬声器成功捕获了用户查询的内容。

研究人员认为，通过使用已知的技术和工具，Spearphone攻击对于威胁行为者来说具有“重要价值”。

除此之外，Spearphone攻击还可用于简单地确定用户的语音特征，包括性别判断（准确率超过90％），以及说话人语音识别（准确率超过80％）：

“例如，攻击者可以了解特定个人（执法机关监视的目标人员）是否在特定时间与电话所有者进行了联系。”

尽管功能强大，但此攻击方法也存在其局限性，例如Nitesh Saxena证实了Spearphone攻击无法用于捕获目标用户的周围环境声音，因为“这不足以影响手机的运动传感器，特别是考虑到操作系统施加的低采样率”，因此也不会干扰到加速度计的读数。

更多详细信息，可以参阅完整的报告：Spearphone: A Speech Privacy Exploit via Accelerometer-Sensed Reverberations from Smartphone Loudspeakers，链接如下：

https://arxiv.org/pdf/1907.05972.pdf