他们最近在做基于超声波干扰VR虚拟现实设备、手机、平衡车，甚至是无人机等物联网设备的实验，发现，超声波可能会对这些设备用户造成危害，极端情况下甚至包括生命安全的风险。
文 | 卢晓明
智能手机、平衡车、VR眼镜、无人机，这些智能设备已经充斥着我们的生活。一旦它们不一定你的使唤了，这是一种怎么样的体验？
Wired曾经写过一篇文章，想象如果在未来，你的智能家居系统中病毒了，是一种怎样的体验。凌晨四点，被枕头中讨厌的音乐吵醒，播放的还是你最不喜欢的音乐。大概这时候新型的勒索病毒又出现了——不给钱，我就日日夜夜骚扰你。
基于软件的攻击是我们熟悉的情况，不过，阿里云集团安全部门两位小伙伴表示，对于不少智能设备而言，传感器可能是被我们忽略的一个重要的攻击面。
这两位小伙伴就是阿里资深安全工程师方目（王正博）和安全专家五达（王康）。 他们最近在做基于超声波干扰VR虚拟现实设备、手机、平衡车，甚至是无人机等物联网设备的实验，发现，超声波可能会对这些设备用户造成危害，极端情况下甚至包括生命安全的风险。
首先来看看他们怎么利用超声波干扰VR眼镜，比如Oculus的设备。（为了节省大家的流量，我把高清视频做成了低质量的GIF图。）你看，VR眼镜正好好地摆在桌面上一动不动，但通过将超声波发生器调节到一定的频段，显示屏上的角度却在不断变化，正常来说，只有移动或者转动VR眼镜本身，视角才会变化。
超声波干扰VR设备
这样的干扰同样可以用在手机上，比如下图，将超声波的频段调到31.8K左右的时候，手机明明没有动，但VR视频的角度却发生了变化。
超声波干扰三星S7手机VR视频
如果说这样的干扰，用在VR上只是阻碍了你玩游戏和看视频，用在平衡车上，就有可能有危及人身安全了。两位安全同学又把“魔爪”伸向了平衡车和米兔积木机器人。小米平衡车在工程师方目的“蹂躏”之下开始了“无人驾驶”模式。
其实雷布斯家的平衡车还没有那么容易被打倒。据这两位同学介绍，因为平衡车的外壳比较厚，他们把里面的传感器取出来，使其外露，才成功干扰了这台平衡车。不过，他们说，其实只要用更高功率的超声波发生器，是可以成功干扰到的。
没人在上面却“自动行走”的小米平衡车
如果小米平衡车的演示不够明显，可以看下米兔积木机器人在超声波的干扰下之下翻车。
被工程师玩残的米兔积木机器人底座
这个玩具被拆成这样，他们不告诉我，我还真不知道这是米兔积木机器人。毕竟人家本来长得可酷炫了，应该是像下图那么帅的。
成功用超声波攻击了这些物联网设备之后，方目和五达两位小伙伴，过几天还要把这个实验分享给美国的各位小伙伴。他们将前往美国全球顶级黑客大会Black Hat USA，演讲新的研究项目“超声波如何干扰物联网设备（IoT）”。
说完好玩的，是时候解释一下超声波为什么能干扰到物联网设备了。这是因为，常见的智能硬件，如果需要获得角度获得移动位置信息的，里面有MEMS陀螺仪和加速度计。前者是用来测量硬件设备本身的转动，比如向左向右向上；后者用来测量硬件设备的移动。
两种元件都是依赖物理物体旋转的原理来检测方向的变化，特定频率下会引起共振，因此超声波会干扰系统检测和控制方向，引起偏差。手机里同样有这些装置。你看明明水平的手机，被超声波干扰，就以为自己发生了转动。
如果你也想做做实验，你可以去淘宝上淘一台超声波发生器和发射器。我搜了一下，价钱一共需要500多元人民币到几千甚至几万不等。
生活中遇到超声波的时候可能不多，比如海豚、倒车雷达等，但如果有人专门而已攻击物联网设备，从上面的价格来看，似乎也不是件难事。难么我们要怎么防御呢？方木工程师面有难色——我们主要负责攻击，你居然还要我们这些攻击性选手回答怎么防御？
不过他们还是给出了一些回答：最简单的就是将外壳做得很厚；或者让麦克风持续监听周围的声波情况，一旦发现超声波就让用户停止使用相关功能。
两位同学解释，其实声波干扰到MEMS元件，这件事厂家并不是不知道，因此MEMS（微机电系统，Micro-Electro-Mechanical System）的厂家会把元件振动频率控制在正常声波之外。不过随着物联网设备越来越普及，他们认为有必要重视这个安全问题。
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