中国研究人员设计出一种方法,通过注入电磁(EM)信号,窃听耳机、座机听筒和智能设备等设备中模拟组件处理的信号。这项被称为“InjectEave”的技术并非简单的低频模拟信号监听。它是一种电磁侧信道攻击,克服了利用电磁信号长期存在的一个障碍:耳机等设备中射频(RF)信号极其微弱,导致攻击者难以将信号从噪声中分离出来。此前,人们已经探索了许多不同的射频侧信道攻击,例如读取屏幕显示辐射以重构屏幕文本,或检测键盘按键发出的射频信号。但由于信噪比低,这些技术在被动电磁捕获方面往往难以实现。InjectEave 将被动信号捕获转变为主动信号操纵。通过在 0-9 MHz 范围内传输信号(具体细节未公开),攻击者可以潜在地调制原本难以检测的音频信号,从而使其能够被附近的设备捕获。
香港科技大学(广州)助理教授龙炎在给媒体的电子邮件中表示:“我们的新项目 InjectEave 表明,射频信号会导致日常耳机出现信息泄露,使攻击者能够在最远 30 米外(包括隔墙)恢复耳机音频。我们已经在包括索尼、惠普、飞利浦等品牌在内的多款商用设备上验证了这一新漏洞。”
龙炎与香港科技大学的合著者闫浩然、邵子瑜、张书豪,以及香港理工大学的蒋沁宏在题为《利用电磁注入和硬件非线性主动诱导侧信道泄露》(Injected and Actively Inducing Side-Channel Leakage Using Electromagnetic Injection and Hardware Nonlinearity)的论文中描述了他们的研究成果,该论文已在 USENIX Security 2026 大会上发表。
这种攻击针对的是计算机系统中的非线性组件,例如放大器、模数转换器、电源转换器以及开关型MOSFET晶体管。注入的信号与硬件及目标音频信号之间的相互作用会改变目标音频信号的传输方式,使其被泄露出来并被攻击者捕获。实施这种攻击需要以下设备:一款普通的射频收发器(USRP B210)、用于信号注入和接收的天线、一款Siglent SSA3075X Plus频谱分析仪、以及用于控制该射频收发器的笔记本电脑;此外,还可以选择使用射频功率放大器来扩大攻击范围。研究人员使用11种市售设备对这项技术进行了测试。这种攻击方式的一个明显用途是间谍活动——攻击者可以通过这种方式窃听通过耳机或固定电话进行的通话内容。此外,通过监控和分析设备的控制信号及功耗数据,攻击者还可以推断出用户在家中的活动情况。被测试的设备包括:Sony ZX110(2014年款,有线耳机)、Apple Earbuds(2016年款,有线耳机)、UGreen MAX2、Philips TAH2020、HP H231R(2024/2025/2023年款,无线耳机)、Flyingvoice P23GW(2023年款,VoIP电话)、OIDIRE ODI-MF10A和Xiaomi BPLDS10DM(2023/2025年款,智能风扇),以及JINGZAO JDO-06和Xiaomi 1S(2024/2019年款,智能灯泡)。研究人员在论文中表示:“我们的测试表明,这种攻击方式可以在2米以外的距离、甚至隔着墙壁的情况下窃听这些设备中的音频信号;在最佳条件下,攻击者甚至可以从30米外获取清晰的耳机音频内容。”他们指出,这些攻击场景在现实环境中是完全可能发生的。对于研究人员列出的这些设备而言,攻击的最大有效范围通常在1到6米之间;不过通过使用射频功率放大器,攻击者确实能够在30米外成功窃听耳机中的音频信号。
即便如此,研究人员还是记录了多种可以通过酒店客房墙壁进行窃听的场景,并使用了隐藏在附近行李箱或办公家具中的攻击硬件。研究人员指出,非线性组件在计算机系统中很常见,任何带有处理信号步进部件(例如电源转换器)的设备都可能容易受到 InjectEave 的攻击。“InjectEave 对加密、掩码和随机化等数字防御手段免疫,因为泄漏源于模拟路径,”研究人员总结道。“诸如双绞线布线、屏蔽和滤波等硬件感知缓解措施可以降低注入载波耦合到设备中的能量,从而减少暴露。这些缓解措施提高了攻击门槛,但并不能保证绝对安全。”