2020年03月02日 | 智能灯泡存在安全隐患，一颗光传感器就被泄露信息？

最近期的《美国计算机学会会报》中，得克萨斯大学圣安东尼奥分校的研究人员发表了一份名为「通过智能灯泡的信息泄漏」（《Light Ears: Information Leakage via Smart Lights》）的研究报告。

报告显示，智能灯泡和其他任何连接到物联网的设备一样，很容易受到网络黑客的攻击。攻击者可以利用智能灯泡作为进入家庭网络的入口，实施数据窃取等一系列破坏行为。

传统的入侵包括在灯泡设置过程中越过没有启动防护的 Wi-Fi 防火墙，或者利用简陋的用户认证和授权操作进程。但这份报告揭露的方法更加新颖，有点像 007 里詹姆斯邦德会使用的那种：控制灯泡发出的光波，并在其中嵌入恶意指令。或者拦截它们并提取其中的信息。

也就是说，无论你是在室外、商场、大使馆或者其它地方，只要黑客能够用接收器捕捉到由智能发光二极管（LED）发出的调制光波，他就有可能窃取你的信息（所以，大使馆率先使用智能灯泡着实不是明智之举）。

德克萨斯州大学圣安东尼奥分校的 Murtuza Jadliwala 是报告的作者之一。他说:「是的，你不需要穿透防火墙，你只需要通过光通道发送一条信息就可以了。」「我们要向大家传达的信息是，哪怕是连入家庭网络的最简单的物联网设备，也不能低估。智能灯泡就是一个例子，如果你不注意，你的隐私就可能泄露。」

智能照明技术入门

智能灯泡——比如来自「Signify」公司（原「飞利浦照明」，世界上最大的照明公司，2018 年 3 月改名 Signify）的飞利浦 hue ——可以对智能手机 app 和其他无线控制 (包括那些在房主度假时通过互联网远程发送的应用程序) 进行响应，这些应用程序会命令智能灯泡打开或关闭、变亮或变暗、或改变颜色和色温。

LED 灯支持这种数字化操作，因为它们的光源是半导体，即发光二极管。有时候，数字化命令来自所连接的电视节目或一段音乐所给出的提示，它会指示灯光改变以适应电视剧中的动作或播放的歌曲的情绪。用户也可以预设灯光在白天或黑夜的特定时间变化。智能灯通常还有一个红外发射器来支持其他智能家居操作，比如为监控摄像头提供夜间照明。

随着这些智能灯技术的发展，黑客们现在可以利用光波来攻破智能灯泡系统的潜在漏洞。在报告中，Jadliwala 和 UTSA 的博士后研究员 Anindya Maiti 描述了几种通过智能灯泡窃取信息的方法。

利用智能灯调制技术能够揭露一个人的身份。智能灯可以由各种连接的物品控制，比如智能手表，当检测到人们入睡时调暗灯光。又比如智能手机，当检测到人离开房间后，将灯关闭。

「能否利用光线中的这些操作来推断控制灯光的用户的相关信息呢?」这是 Jadliwala 和他的 SPRITELAB 团队几年前决定研究智能灯泡安全性时着手探索的问题之一。他们给出的答案是非常肯定的，特别是智能手机里那些可以让用户根据视频和音频设置灯光的 APP。「外界的窃听者仅仅通过观察光信号就可以推断出某人在听什么，或者他们在看什么视频。」，Jadliwala 说，「你可以了解一个人的性格——性取向，或者其他什么。」

窃听者需要在 100 或 150 米范围内，配备一个标准的环境光传感器。Jadliwala 指出，对于那些不愿带着这种设备站在窗外的窥探者，如果他们能够入侵手机，通过更传统的方式获得大多数具有可视化 app 的手机中的环境光传感器的访问权限，也可以取得类似的成功。

肉眼不可见

如果这一切听起来有点牵强附会，那么考虑另一种光入侵途径: 红外线。在这种情况下，攻击者必须首先成功地在用户的控制设备 (如手机) 中嵌入恶意软件。

然后，恶意软件会做它要做的事情，可能是从手机里提取数据。也可能是从其它连接到网络的设备或存储箱，甚至可能是在房子外面，在由公共云系统支持的网络上提取数据。但是，恶意软件并没有通过普通的 Wi-Fi 路由器将数据发送回互联网（通过这种方式的数据窃取可以被检测到），而是将数据发送到智能灯系统中的红外发射器。它以编码窃取数据的方式调制红外线。房间里的用户不会有所察觉，因为红外线是不可见的，但是外面的窃听者有接收红外线信号的设备，可以完成数据窃取。这是所谓的「数据外泄」的一种形式。

这可能看起来更像是间谍惊悚片的素材，但关键是，这确实是可能的。

「我们不知道发生这种情况的真实案例，」SPRITELAB 的 Jadliwala 承认。该实验室的存在是为了探索网络空间未知的安全弱点。「这就是我们希望提高安全意识的原因。人们忽视了这种简单性。」

在红外线攻击的情况下，「简单性」涉及到智能灯系统，这些系统不使用灯和 W-iFi 路由器之间的集线器，而是依赖于与 Wi-Fi 的直接连接（互联网连接很常见，因为用户通常希望远程控制灯光，而且操作指令实际上可能涉及到到云端往返）。如果用户没有正确配置他们的 Wi-Fi 路由器，恶意软件就有机可乘。同样地，一些集线器也没有得到适当的安全保护。

在截至去年 9 月的三个月时间里，Munro 说，「我们在互联网上发现了 4700 万台智能设备处于这种可利用的状态」，他指出，所有 4700 万台设备（包括智能灯）都位于远东两家无名供应商的云平台上。

Munro 解释说，「如果认证检查不能正确实施，人们通常会泄露物联网设备所有者的完整账户，包括用户账户中的任何数据。可能包括实时位置信息、电子邮件地址、家庭地址、电话号码和设备使用信息。显然，这取决于设备收集的信息和数据用户向其帐户的输入。也可以控制物联网设备。」

Pen Test 最近发现大约 400 万台连接到互联网的太阳能逆变器受到类似威胁。

然而，具有一定安全保障的智能灯应该不是一个问题。为此，Signify 公司的 Yianni 注意到他的公司采取了许多步骤来保护 Hue 灯泡，包括通过部署一个集线器来分离来自 Wi-Fi 的控制，加密和认证所有通信，以及部署时间窗和满足某些命令的要求。

事实上，Signify 公司在 SPRITELAB 对智能灯系统的脆弱性评估中得到了高分。这一结果很重要，因为如果没有适当的保护，「任何设备，或者你网络上的任何应用程序，都可以和这些灯泡通话」，Jadliwala 说。

换句话说，在装有读光器的窃听器出现在你的窗外之前，也可能会有很多麻烦。