科学探索 使用Wi-Fi「透视」屋内...

使用Wi-Fi「透视」屋内将比你想像容易

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【新三才编译首发】只要使用智能手机和一些聪明的计算,研究人员就可以利用环境信号跟踪屋子中的某个人。Wi-Fi无线电波填补了我们的世界,在你的家中,在办公室里,在城市街道上,人类已经沐浴在2.4和5千兆赫无线电信号的背景电波场中。当人们移动时,他们会扭曲这个区域,造成电波反射和折射。

这给了研究人员一个有趣的想法。他们说,理论上应该可以利用这个不断变化的电磁场来确定个体的位置,行为和运动。实际上,一些团体已经创建了使用Wi-Fi「透视」穿墙的成像系统。

但所有这些系统都有缺点。例如,他们需要依赖了解所涉及的Wi-Fi发射器的确切位置,并且需要登录到网络,以便他们可以来回发送已知信号。

对于普通的窥探者或偷窥者而言,这是不可能的,他们通常只能访问现成的Wi-Fi感测器,例如内置于智能手机中的感测器。除了Wi-Fi网络本身的存在之外,这种设置过于基本,无法揭示关闭门后发生的任何有用细节。

今天,加州大学圣巴巴拉分校的Yanzi Zhu及其同事已经找到了一种使用环境Wi-Fi信号和普通智能手机查看墙壁后活动情况的方法。

他们说新技术可以实现前所未有的隐私侵犯:「使用智能手机的居心不良人士可以通过利用环境Wi-Fi传输的反映,从外墙跟踪家中或办公室中的个人。」

首先是一些背景。如果人类能够将世界视为Wi-Fi,那么这似乎是一个奇怪的景观。门和墙几乎是透明的,几乎每个房屋和办公室都会被一个明亮的灯泡——一个Wi-Fi发射器从内部照亮。

但尽管广泛透明,但这个世界很难理解。这是因为墙壁、门、家具等都能反射和弯曲这种光线并传输它。所以任何图像都会被混乱的反射模糊不清。

但如果你感兴趣的只是人的运动,这不一定是个问题。人类也会反映并扭曲这种Wi-Fi灯。通过Wi-Fi之眼可以清楚地看到失真及其移动方式,即使其他细节也会被影响。这种Wi-Fi技术将可清楚地揭示出是否有人在墙后面,而且如果有的话,也会知道这个人是否有在移动。

这是Zhu及同事基于Wi-Fi的偷窥技术基础。不过,实际上挑战比描述更难,因为Wi-Fi感测器根本不会产生图像。Zhu及同事使用的数据只是对特定位置信号强度的测量。这并没有告诉你有关发射器位置的任何信息。在不知情的情况下,不可能说出任何扭曲场地的人会在哪里。

因此,研究人员的方法的第一步是找到Wi-Fi发射器。他们通过测量信号强度在目标建筑物或房间外走动时的变化来做到这一点。实际上,他们已经创建了一个应用程序,该应用程序使用智能手机的内置加速度计来记录此运动,然后分析信号强度在移动时的变化。通过这种方式,即使在存在大量反射和失真的情况下,也可以对发射器的位置进行数字处理。

甚至可以确定发射器位于房屋内的确切位置,因为美国大多数家庭和办公室的楼层平面图可以从房地产网站等地方下载。

研究人员说,通过在房间或建筑物外面来回走动几次,他们可以可靠地找到发射器。完成后,这只是一个等待的问题。如果目标建筑内部没有任何移动,则Wi-Fi信号将保持不变。但是任何小动作都会直接改变信号。

Zhu及同事展示了各种运动如何以不同的方式改变信号。例如,打开一扇门会改变两个相邻房间的场,因此很容易发现。四处走动会产生很大的扭曲,即使像打字这样的动作也会产生智能手机Wi-Fi感测器可以接收的微小变化。

额外的Wi-Fi发射器可以提高此一方法的准确性。研究人员表示,如果房间内有超过2台Wi-Fi设备,我们可以检测到每个房间中超过99%的用户存在和移动。

该团队表示,针对此类攻击存在各种防御措施,例如实体围栏Wi-Fi信号,但这些攻击难以实施且效果有限。最有希望的防御形式似乎是增加信号的噪音。研究人员希望将来能够更详细地发展这一点。

与此同时,这项工作表明Wi-Fi信号已经是隐私的重大风险。「虽然大大改善了我们的日常生活,[Wi-Fi无线传输]也在不知不觉中透露了有关我们自己和我们行为的信息。」Zhu和同事表示。而且目前,这种风险在很大程度上被忽视了,这需要迅速被改变。

(编译:王明真)

(责任编辑:姜启明)

(文章来源:新三才编译首发)

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