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< h1 id = "海豚音攻击" > < a href = "#海豚音攻击" class = "headerlink" title = "海豚音攻击" > < / a > 海豚音攻击< / h1 > < p > < a href = "https://acmccs.github.io/papers/p103-zhangAemb.pdf" target = "_blank" rel = "noopener" > https://acmccs.github.io/papers/p103-zhangAemb.pdf< / a > < br > < a href = "https://github.com/USSLab/DolphinAttack" target = "_blank" rel = "noopener" > https://github.com/USSLab/DolphinAttack< / a > < br > < a href = "https://zhuanlan.zhihu.com/p/29306026" target = "_blank" rel = "noopener" > https://zhuanlan.zhihu.com/p/29306026< / a > < / p >
< h2 id = "Abstract" > < a href = "#Abstract" class = "headerlink" title = "Abstract" > < / a > Abstract< / h2 > < p > 诸如Siri或Google Now之类的语音识别（ ） ， （ ） ， ， ， ， （ > 20 kHz） ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， （ ） ， ， < / p >
< p > 关键字： ， ， ， ， < / p >
2021-01-08 04:40:32 +00:00
< h2 id = "1-Introduction" > < a href = "#1-Introduction" class = "headerlink" title = "1 Introduction" > < / a > 1 Introduction< / h2 > < p > 语音识别（ ） ， （ ） ： ， ， < br > 先前的工作[10、61]已经表明， ， ， ， （ > 20 kHz） < br > 由于以下疑问，听不见的语音命令似乎不可行。< br > （ ） ？ ， （ ） ， < br > （ ） ？ ， ， < br > （ ） ？ （ ， ） ， ， ， < br > 我们解决了所有这些问题， ， ， ， ， ， ， ， ， < br > 无法听见的语音命令质疑通用设计假设， ， ， ： ， ： < br > （ ） ， < br > （ ） < br > （ ） < br > （ ） < br > （ ） <E9998D>
< h2 id = "2-背景和威胁模型" > < a href = "#2-背景和威胁模型" class = "headerlink" title = "2 背景和威胁模型" > < / a > 2 背景和威胁模型< / h2 > < p > 在本节中， ， < br > < img src = "https://res.cloudinary.com/dozyfkbg3/image/upload/v1610079044/Dolphin%20Attack/image_23.png" alt > < / p >
2021-01-08 04:26:24 +00:00
< h3 id = "2-1-语音可控系统VCS" > < a href = "#2-1-语音可控系统VCS" class = "headerlink" title = "2.1 语音可控系统VCS" > < / a > 2.1 语音可控系统VCS< / h3 > < p > 一个典型的语音可控系统由三个主要子系统组成： ， ， ， < br > 通常， ： ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， < br > 请注意， ， ， ， （ < br > 给定已识别的命令，命令执行系统将启动相应的应用程序或执行操作。 可接受的命令和相应的动作取决于系统，并且是预先定义的。 流行的语音可控系统包括智能手机，可穿戴设备，智能家居设备和汽车。 智能手机允许用户通过语音命令执行广泛的操作，例如拨打电话号码，发送短信，打开网页，将手机设置为飞行模式等。现代汽车接受一系列精心设计的语音命令来激活 并控制一些车载功能， ， ， ， ， < br > 关于语音可控系统的许多安全性研究都集中于攻击语音识别算法[10]或命令执行环境（例如恶意软件）。 本文针对语音捕获子系统，将在下一部分中对其进行详细介绍。< / p >
< h3 id = "2-2-麦克风" > < a href = "#2-2-麦克风" class = "headerlink" title = "2.2 麦克风" > < / a > 2.2 麦克风< / h3 > < p > 语音捕获子系统记录可听见的声音， ， （ ） ， （ ） （ ） ， ， ， ， ， ， （ ） ， （ ） （ ） ， ， ， （ ） ， < br > < img src = "https://res.cloudinary.com/dozyfkbg3/image/upload/v1610079044/Dolphin%20Attack/image_24.png" alt > < br > 语音捕获子系统中的麦克风， （ ） ， （ ） ， ， ， ， ， ， ， < / p >
2021-01-08 04:40:32 +00:00
< h3 id = "2-3-威胁模型" > < a href = "#2-3-威胁模型" class = "headerlink" title = "2.3 威胁模型" > < / a > 2.3 威胁模型< / h3 > < p > 攻击者的目标是在用户不知情的情况下将语音命令注入到语音可控系统中，并执行未经身份验证的操作。我们假设对手无法直接访问目标设备，拥有自己的传输声音信号的设备，并且无法要求所有者执行任何任务。< / p >
2021-01-08 04:26:24 +00:00
< ul >
< li > 没有目标设备访问权限。我们假设对手可以针对她选择的任何语音可控系统，但她无法直接访问目标设备。她无法实际触摸它们，更改设备设置或安装恶意软件。但是，我们假设她完全了解目标设备的特性。可以通过首先获取设备模型，然后在发起攻击之前分析相同模型的设备来获得此类知识。< / li >
< li > 没有所有者交互。我们假设目标设备可能在所有者附近， （ ， ， ） ， ， （ ， ） ， ， ， ， < / li >
< li > 听不见。由于对手的目标是在不被检测到的情况下注入语音命令， ， （ > 20 kHz） ， （ < f < 20 kHz） ， < / li >
< li > 攻击装备。我们假设对手既可以获取用于发射超声波的扬声器，也可以获取用于播放声音的商品设备。攻击者在目标设备附近。例如，她可能会在受害人的桌子或家附近秘密地留下一个可远程控制的扬声器。或者，她可能在受害者走动时携带便携式扬声器。< / li >
< / ul >
2021-01-08 04:40:32 +00:00
< h2 id = "3-可行性分析" > < a href = "#3-可行性分析" class = "headerlink" title = "3 可行性分析" > < / a > 3 可行性分析< / h2 > < p > DolphinAttack的基本思想是（ ） （ ） ， （ ） ， ， < br > 由于语音捕获硬件的信号路径从麦克风， ， ， ， ， < br > 为了进行研究，我们首先在理论上对麦克风模块的非线性建模，然后显示非线性对实际麦克风模块的影响。< / p >
2021-01-08 04:26:24 +00:00
< h3 id = "3-1非线性效应建模" > < a href = "#3-1非线性效应建模" class = "headerlink" title = "3.1非线性效应建模" > < / a > 3.1非线性效应建模< / h3 > < p > 麦克风将机械声波转换为电信号。 从本质上讲，麦克风可以粗略地视为在输入/输出信号传输特性中具有平方律非线性的组件[1、13]。 众所周知，放大器具有非线性特性，可以产生低频范围内的解调信号[20]。 在本文中，我们研究了麦克风的非线性，可以将其建模如下。 假设输入信号为sin（ ） ， （ ） ： < / p >
2021-01-08 04:52:01 +00:00
< p > < img src = "https://res.cloudinary.com/dozyfkbg3/image/upload/v1610080973/Dolphin%20Attack/image_25.png" alt > < br > 其中A是输入信号的增益， ， ， < br > 假设所需的语音控制信号为m（ ） ， < / p >
< p > < img src = "https://res.cloudinary.com/dozyfkbg3/image/upload/v1610080973/Dolphin%20Attack/image_26.png" alt > < br > 即，使用幅度调制。 不失一般性， （ ） ， （ ） （ ） （ ） （ ） ， （ ， ） ， （ ， （ ） ， （ ） ， ， ） ， ， ， ， < / p >
2021-01-08 04:46:29 +00:00
< p > < img src = "https://res.cloudinary.com/dozyfkbg3/image/upload/v1610079044/Dolphin%20Attack/image_271.png" alt > < / p >
2021-01-08 04:26:24 +00:00
< h3 id = "3-2-非线性效应评估" > < a href = "#3-2-非线性效应评估" class = "headerlink" title = "3.2 非线性效应评估" > < / a > 3.2 非线性效应评估< / h3 > < p > 考虑到麦克风模块非线性效应的理论计算及其对调制后输入信号的影响， ， ： < / p >
2021-01-08 04:46:29 +00:00
< h4 id = "3-2-1-实验设置" > < a href = "#3-2-1-实验设置" class = "headerlink" title = "3.2.1 实验设置" > < / a > 3.2.1 实验设置< / h4 > < p > 实验设置如图5所示。我们使用iPhone SE智能手机生成2 kHz语音控制信号， ， ， ， ， < br > < img src = "https://res.cloudinary.com/dozyfkbg3/image/upload/v1610079044/Dolphin%20Attack/image_281.png" alt > 在接收器端， ， ， < / p >
2021-01-08 04:40:32 +00:00
< h4 id = "3-2-2-结果" > < a href = "#3-2-2-结果" class = "headerlink" title = "3.2.2 结果" > < / a > 3.2.2 结果< / h4 > < p > 我们使用两种信号来研究非线性：单音和多音语音。< br > 单音: 图4显示了当我们使用20 kHz载波时的结果， ， （ ） （ ） ， ， ， （ ） ， ， ， < / p >
2021-01-08 04:26:24 +00:00
< p > < img src = "https://res.cloudinary.com/dozyfkbg3/image/upload/v1610079044/Dolphin%20Attack/image_27.png" alt > < br > 声音: 尽管我们可以成功地解调出信号音，但语音是各种频率下无数音调的混合，并且未知解调后的语音信号是否仍与原始信号相似。因此，我们计算了三个“ Hey”声音片段中的Mel频率倒谱系数（ ） ， ： （ ） （ ） ， （ ） ， （ ） ， ， （ ） ， （ ） ， （ ） ， ， ， ， < / p >
< p > < img src = "https://res.cloudinary.com/dozyfkbg3/image/upload/v1610079044/Dolphin%20Attack/image_28.png" alt > < / p >
< h2 id = "4-攻击设计" > < a href = "#4-攻击设计" class = "headerlink" title = "4 攻击设计" > < / a > 4 攻击设计< / h2 > < p > DolphinAttack利用听不见的语音注入来静默控制VCS。由于攻击者几乎无法控制VCS， ， ， ， ， ， ， ， （ ， ） < / p >
2021-01-08 04:40:32 +00:00
< h3 id = "4-1-语音命令生成" > < a href = "#4-1-语音命令生成" class = "headerlink" title = "4.1 语音命令生成" > < / a > 4.1 语音命令生成< / h3 > < p > Siri的工作分为两个阶段： ， ： ， < / p >
< h4 id = "4-1-1-激活命令生成" > < a href = "#4-1-1-激活命令生成" class = "headerlink" title = "4.1.1 激活命令生成" > < / a > 4.1.1 激活命令生成< / h4 > < p > 成功的激活命令必须满足两个要求： （ ） ， （ ） ， ， ， ， ， ： （ ） （ ， ） ， （ ） < br > （ ） ， ， （ ） ， ， ， ， （ ） ， ， ， ， ， < / p >
2021-01-08 04:26:24 +00:00
< p > < img src = "https://res.cloudinary.com/dozyfkbg3/image/upload/v1610079044/Dolphin%20Attack/image_29.png" alt > < br > （ ） ， ， （ ， ， ， ， ， ） ， ， ， ， ， ， ， ， ， ： ， ， ， ； ， < / p >
< p > < img src = "https://res.cloudinary.com/dozyfkbg3/image/upload/v1610079044/Dolphin%20Attack/image_30.png" alt > < / p >
2021-01-08 04:40:32 +00:00
< h4 id = "4-1-2-通用控制命令生成" > < a href = "#4-1-2-通用控制命令生成" class = "headerlink" title = "4.1.2 通用控制命令生成" > < / a > 4.1.2 通用控制命令生成< / h4 > < p > 常规控制命令可以是启动应用程序（ ， ， < a href = "http://www.google.com”） （ ， ） ， ， ， target = "_blank" rel = "noopener" > www.google.com”） （ ， ） ， ， ， < / a > < / p >
< h4 id = "4-1-3-评估" > < a href = "#4-1-3-评估" class = "headerlink" title = "4.1.3 评估" > < / a > 4.1.3 评估< / h4 > < p > 我们测试激活和控制命令。在不失一般性的前提下， ， ： ， ， （ ） ， ， ， ， ％ < / p >
2021-01-08 04:26:24 +00:00
< h3 id = "4-2-语音命令调制" > < a href = "#4-2-语音命令调制" class = "headerlink" title = "4.2 语音命令调制" > < / a > 4.2 语音命令调制< / h3 > < p > 生成语音命令的基带信号后，我们需要在超声载波上对其进行调制，以使它们听不到。 为了利用麦克风的非线性， （ ） < / p >
2021-01-08 04:40:32 +00:00
< h4 id = "4-2-1-AM调制参数" > < a href = "#4-2-1-AM调制参数" class = "headerlink" title = "4.2.1 AM调制参数" > < / a > 4.2.1 AM调制参数< / h4 > < p > 在AM中， ， ， ， < br > （ ） ： ＝ ， ， ， ， ， ， （ ） ％ ， ， （ ） < br > （ ） ： ， ， ， ， > 20 kHz的条件。例如， ， ， ， ， ， （ ， ＜ ） ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， < br > （ ） ， ， ， ， < br > < img src = "https://res.cloudinary.com/dozyfkbg3/image/upload/v1610079044/Dolphin%20Attack/image_31.png" alt > < / p >
2021-01-08 04:26:24 +00:00
< p > < img src = "https://res.cloudinary.com/dozyfkbg3/image/upload/v1610079044/Dolphin%20Attack/image_32.png" alt > < / p >
< h3 id = "4-3-语音命令发送器" > < a href = "#4-3-语音命令发送器" class = "headerlink" title = "4.3 语音命令发送器" > < / a > 4.3 语音命令发送器< / h3 > < p > 我们设计了两个发射器： （ ） （ ） ， （ ） （ ） ， ， ， （ ） ， ， （ ） ， < / p >
2021-01-08 04:40:32 +00:00
< p > < img src = "https://res.cloudinary.com/dozyfkbg3/image/upload/v1610079044/Dolphin%20Attack/image_33.png" alt > < / p >
< h4 id = "4-3-1-具有信号发生器的强大变送器" > < a href = "#4-3-1-具有信号发生器的强大变送器" class = "headerlink" title = "4.3.1 具有信号发生器的强大变送器" > < / a > 4.3.1 具有信号发生器的强大变送器< / h4 > < p > 我们将智能手机用作信号源， ， ， ， < / p >
< h4 id = "4-3-2-带有智能手机的便携式变送器" > < a href = "#4-3-2-带有智能手机的便携式变送器" class = "headerlink" title = "4.3.2 带有智能手机的便携式变送器" > < / a > 4.3.2 带有智能手机的便携式变送器< / h4 > < p > 便携式发射器利用智能手机来发射调制信号。因为我们发现许多设备的最佳载波频率都大于24 kHz， ， ， ， ， ， ， ， ， < br > < img src = "https://res.cloudinary.com/dozyfkbg3/image/upload/v1610079044/Dolphin%20Attack/image_34.png" alt > < / p >
2021-01-08 04:26:24 +00:00
< h2 id = "5-VCS的可行性实验" > < a href = "#5-VCS的可行性实验" class = "headerlink" title = "5 VCS的可行性实验" > < / a > 5 VCS的可行性实验< / h2 > < p > 我们在16种流行的语音可控系统和7种语音识别系统上通过实验验证了DolphinAttack， ： （ ） ？ （ ） ？ （ ） ？ < / p >
< h3 id = "5-1-系统选择" > < a href = "#5-1-系统选择" class = "headerlink" title = "5.1 系统选择" > < / a > 5.1 系统选择< / h3 > < p > 我们检查了针对各种先进的语音识别系统和现成的VCS的DolphinAttack攻击， ， ， < br > 我们选择目标系统的方法是双重的-软件和硬件。首先， ， ， ， ， ， （ ） ， ； ， ， （ ， ） < br > 总而言之， ， ， ， < / p >
< h3 id = "5-2-实验设置" > < a href = "#5-2-实验设置" class = "headerlink" title = "5.2 实验设置" > < / a > 5.2 实验设置< / h3 > < p > 我们使用相同的实验设置和设备测试对所选语音可控系统和语音识别系统的攻击，并在注入具有三个目标的不可听的语音命令时报告其行为：< / p >
< ul >
< li > 检查攻击的可行性。< / li >
< li > 量化参数以调整成功的攻击。< / li >
< li > 测量攻击性能。< / li >
< / ul >
< p > 设备： 除非另有说明， ： ， ， （ ） ， ， ， ， ， < / p >
< p > 设定： ， ， ， （ ） ， ， ， （ ） ， （ – ） ， ， ， < / p >
< p > 语音命令： 针对两种类型的攻击（激活和识别）准备了两种语音命令。 对于那些支持语音激活的系统，我们尝试使用听不见的唤醒单词命令激活它们。 要检查语音识别系统是否可以正确识别听不见的语音命令， ， ， ： ， < / p >
< p > < img src = "https://res.cloudinary.com/dozyfkbg3/image/upload/v1610079044/Dolphin%20Attack/image_35.png" alt > < br > 声压级：尽管为攻击而产生的声音是人类无法听到的，但是我们仍然使用自由场测量麦克风[50]以分贝为单位测量声压级（ ） < / p >
< p > 攻击： ， ， ， < / p >
< p > 调制参数： 我们认为调制参数可能会影响攻击性能。 我们考虑幅度调制中的两个因素： ， ， ， ： （ ） ％ （ ） － （ ） ％ ， < / p >
2021-01-08 04:40:32 +00:00
< h3 id = "5-3-可行性结果" > < a href = "#5-3-可行性结果" class = "headerlink" title = "5.3 可行性结果" > < / a > 5.3 可行性结果< / h3 > < p > Tab. 3总结实验结果。 从Tab. 3所示， ， ， ， < br > < strong > 硬件依赖性：< / strong > DolphinAttack的基本原理是在数字化组件之前注入听不见的语音命令。 因此， ， ， ， （ ， ， ， ） ， （ ） < br > < strong > SR系统依赖性： < / strong > 我们发现， ， ， ， ， < br > < strong > 识别与激活：< / strong > 根据攻击距离， （ ） ， ， （ ） ， ） ， ， < br > < strong > 命令很重要：< / strong > 语音命令的长度和内容会影响成功率和最大攻击距离。 在实验中，我们严格要求要求正确识别命令中的每个单词，尽管某些命令可能不需要这样做。 例如，“呼叫/ FaceTime 1234567890”和“打开dolphinattack.com”比“打开飞机模式”或“今天的天气如何”更难被识别。 在前一种情况下，必须正确识别执行字“ call”， （ ， ） ， < br > < strong > 载波频率：< / strong > fc是影响攻击成功率的主要因素， ， （ ） ， （ ） ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， （ ） ， （ ） ， （ ） <E8B090>
2021-01-08 04:26:24 +00:00
< h3 id = "5-4-小结" > < a href = "#5-4-小结" class = "headerlink" title = "5.4 小结" > < / a > 5.4 小结< / h3 > < p > 我们将实验总结如下。 （ ） ， （ ） ， ， （ ） ， ， ， ， ， ， < / p >
< h2 id = "6-影响定量" > < a href = "#6-影响定量" class = "headerlink" title = "6 影响定量" > < / a > 6 影响定量< / h2 > < p > 在本节中， （ ， ） ， ， ， < / p >
< h3 id = "6-1-语言的影响" > < a href = "#6-1-语言的影响" class = "headerlink" title = "6.1 语言的影响" > < / a > 6.1 语言的影响< / h3 > < p > 为了检查DolphinAttack在语言方面的有效性， （ ） （ ） ， ： ， ， ， ， ， ， ， ％ ， ， ％ ， ％ ， ％ ％ ， （ ， ） ， < / p >
< p > < img src = "https://res.cloudinary.com/dozyfkbg3/image/upload/v1610079044/Dolphin%20Attack/image_38.png" alt > < / p >
< h3 id = "6-2-背景噪声的影响" > < a href = "#6-2-背景噪声的影响" class = "headerlink" title = "6.2 背景噪声的影响" > < / a > 6.2 背景噪声的影响< / h3 > < p > 众所周知， ， ， ： ， ， ， ， ， ， ％ ， （ ） ， ， < / p >
< p > < img src = "https://res.cloudinary.com/dozyfkbg3/image/upload/v1610079044/Dolphin%20Attack/image_39.png" alt > < / p >
< h3 id = "6-3-声压级的影响" > < a href = "#6-3-声压级的影响" class = "headerlink" title = "6.3 声压级的影响" > < / a > 6.3 声压级的影响< / h3 > < p > 对于可听和不可听的声音， ， ， （ ） ， （ ） ， ， ： ， ， ， ％ （ ） （ ） （ ） ， ， ， ％ ， ， ％ ， ％ ， ， < br > < img src = "https://res.cloudinary.com/dozyfkbg3/image/upload/v1610079044/Dolphin%20Attack/image_40.png" alt > < / p >
< h3 id = "6-4-攻击距离的影响" > < a href = "#6-4-攻击距离的影响" class = "headerlink" title = "6.4 攻击距离的影响" > < / a > 6.4 攻击距离的影响< / h3 > < p > 在本节中，将使用激活命令（“ Hey Siri”或“ Hi Galaxy”） （ ） ， ， ， ％ ， ％ ， ， < / p >
< h3 id = "6-5-便携式设备攻击评估" > < a href = "#6-5-便携式设备攻击评估" class = "headerlink" title = "6.5 便携式设备攻击评估" > < / a > 6.5 便携式设备攻击评估< / h3 > < p > 在本节中， ， ， ％ ， ， ， ， ， ， ， ％ ， ， ， （ ） ， ， ， ， ， ， ， ， ， < / p >
< p > < img src = "https://res.cloudinary.com/dozyfkbg3/image/upload/v1610079044/Dolphin%20Attack/image_41.png" alt > < / p >
< h2 id = "7-防御" > < a href = "#7-防御" class = "headerlink" title = "7 防御" > < / a > 7 防御< / h2 > < p > 在本节中，我们将从硬件和软件角度讨论针对上述攻击的防御策略。< / p >
< h3 id = "7-1-基于硬件的防御" > < a href = "#7-1-基于硬件的防御" class = "headerlink" title = "7.1 基于硬件的防御" > < / a > 7.1 基于硬件的防御< / h3 > < p > 我们提出了两种基于硬件的防御策略：麦克风增强和基带消除。< / p >
< ul >
< li > 麦克风增强： ， ， ， ， ， < / li >
< li > 语音命令取消听不见。在使用传统麦克风的情况下， ， ， ， ， ， （ ） ， ： （ ） （ ） （ ） （ ） ， （ ） （ ） （ ） ， ， ， < / li >
< / ul >
< h3 id = "7-2-基于软件的防御" > < a href = "#7-2-基于软件的防御" class = "headerlink" title = "7.2 基于软件的防御" > < / a > 7.2 基于软件的防御< / h3 > < p > 基于软件的防御研究调制语音命令的独特功能， ， （ ） ， ， ， ， （ ） ， （ ） ： ， ， ： ， ， ， ％ （ ） ％ （ ） < br > < img src = "https://res.cloudinary.com/dozyfkbg3/image/upload/v1610079044/Dolphin%20Attack/image_42.png" alt > < / p >
< h2 id = "8-相关工作" > < a href = "#8-相关工作" class = "headerlink" title = "8 相关工作" > < / a > 8 相关工作< / h2 > < ul >
< li > 语音可控系统的安全性。越来越多的研究工作投入于研究语音可控系统的安全性[10、18、28、38、61]。 Kasmi等。 [28]通过在耳机电缆上施加有意的电磁干扰，对现代智能手机引入了语音命令注入攻击，而在本文中，我们通过利用超声波上的麦克风非线性来注入语音命令。 Mukhopadhyay等。 [38]展示了对最先进的自动说话人验证算法的语音模仿攻击。他们根据受害者的样本建立了受害者声音的模型。 [18]设计了一种权限绕过来自零许可Android应用程序通过电话扬声器的攻击。隐藏的语音命令和Cocaine noodles[10， ， ， < / li >
< li > 配备传感器的设备的安全性。配备有各种传感器的商业设备（例如，智能手机，可穿戴设备和平板电脑）正在逐渐普及。随着无处不在的移动设备的增长趋势，安全性成为人们关注的焦点。许多研究人员[14、15、46、60]专注于研究对智能设备上的传感器的可能攻击。其中，传感器欺骗（即，将恶意信号注入受害者传感器）引起了广泛关注，并被认为是对配备传感器的设备的最严重威胁之一。 Shin等。将传感器欺骗攻击[46]分为三类：常规信道攻击（重放攻击）[19、26、66]，传输信道攻击和侧信道攻击[11、14、15、47、49]。 Dean等。 [14， ， ， ， < / li >
< li > 通过传感器泄露隐私。 Michalevsky等。 [36]利用MEMS陀螺仪来测量声学信号， ， （ ） ， ， ， ， ， ， ， < / li >
< / ul >
2021-01-08 04:40:32 +00:00
< h2 id = "9-海豚攻击”的局限性分析" > < a href = "#9-海豚攻击”的局限性分析" class = "headerlink" title = "9 海豚攻击”的局限性分析" > < / a > 9 海豚攻击”的局限性分析< / h2 > < p > 上面谈到了“海豚攻击”实现的基本原理。但是经过我们的分析，这种“漏洞”虽然理论上存在风险，但是实现代价较大，且整体可行性较低，大家不必过于恐惧。下面我们再来分析一下它能实现的效果的局限性：< / p >
2021-01-08 04:26:24 +00:00
< p > 局限性1： < br > 首先， ； ， ， < br > 这篇文章中使用的超声发射器可以支持到300MHz的频率范围， ， < / p >
< p > 局限性2： < br > 同样是由于目前普通麦克风对20KHz以上的信号频响衰减非常大， （ ） ， ， < / p >
< p > 局限性3： < br > 如前面我们的分析， ， ， ， ， < br > 攻击效果也跟硬件本身相关， ， ， ， < / p >
2021-01-08 04:40:32 +00:00
< h2 id = "10-结论" > < a href = "#10-结论" class = "headerlink" title = "10 结论" > < / a > 10 结论< / h2 > < p > 在本文中， ， （ ） ， ， ， ， ， < / p >
2021-01-08 04:26:24 +00:00
< / div >
< div >
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2021-01-08 04:40:32 +00:00
< div class = "post-toc-content" > < ol class = "nav" > < li class = "nav-item nav-level-1" > < a class = "nav-link" href = "#海豚音攻击" > < span class = "nav-text" > 海豚音攻击< / span > < / a > < ol class = "nav-child" > < li class = "nav-item nav-level-2" > < a class = "nav-link" href = "#Abstract" > < span class = "nav-text" > Abstract< / span > < / a > < / li > < li class = "nav-item nav-level-2" > < a class = "nav-link" href = "#1-Introduction" > < span class = "nav-text" > 1 Introduction< / span > < / a > < / li > < li class = "nav-item nav-level-2" > < a class = "nav-link" href = "#2-背景和威胁模型" > < span class = "nav-text" > 2 背景和威胁模型< / span > < / a > < ol class = "nav-child" > < li class = "nav-item nav-level-3" > < a class = "nav-link" href = "#2-1-语音可控系统VCS" > < span class = "nav-text" > 2.1 语音可控系统VCS< / span > < / a > < / li > < li class = "nav-item nav-level-3" > < a class = "nav-link" href = "#2-2-麦克风" > < span class = "nav-text" > 2.2 麦克风< / span > < / a > < / li > < li class = "nav-item nav-level-3" > < a class = "nav-link" href = "#2-3-威胁模型" > < span class = "nav-text" > 2.3 威胁模型< / span > < / a > < / li > < / ol > < / li > < li class = "nav-item nav-level-2" > < a class = "nav-link" href = "#3-可行性分析" > < span class = "nav-text" > 3 可行性分析< / span > < / a > < ol class = "nav-child" > < li class = "nav-item nav-level-3" > < a class = "nav-link" href = "#3-1非线性效应建模" > < span class = "nav-text" > 3.1非线性效应建模< / span > < / a > < / li > < li class = "nav-item nav-level-3" > < a class = "nav-link" href = "#3-2-非线性效应评估" > < span class = "nav-text" > 3.2 非线性效应评估< / span > < / a > < ol class = "nav-child" > < li class = "nav-item nav-level-4" > < a class = "nav-link" href = "#3-2-1-实验设置" > < span class = "nav-text" > 3.2.1 实验设置< / span > < / a > < / li > < li class = "nav-item nav-level-4" > < a class = "nav-link" href = "#3-2-2-结果" > < span class = "nav-text" > 3.2.2 结果< / span > < / a > < / li > < / ol > < / li > < / ol > < / li > < li class = "nav-item nav-level-2" > < a class = "nav-link" href = "#4-攻击设计" > < span class = "nav-text" > 4 攻击设计< / span > < / a > < ol class = "nav-child" > < li class = "nav-item nav-level-3" > < a class = "nav-link" href = "#4-1-语音命令生成" > < span class = "nav-text" > 4.1 语音命令生成< / span > < / a > < ol class = "nav-child" > < li class = "nav-item nav-level-4" > < a class = "nav-link" href = "#4-1-1-激活命令生成" > < span class = "nav-text" > 4.1.1 激活命令生成< / span > < / a > < / li > < li class = "nav-item nav-level-4" > < a class = "nav-link" href = "#4-1-2-通用控制命令生成" > < span class = "nav-text" > 4.1.2 通用控制命令生成< / span > < / a > < / li > < li class = "nav-item nav-level-4" > < a class = "nav-link" href = "#4-1-3-评估" > < span class = "nav-text" > 4.1.3 评估< / span > < / a > < / li > < / ol > < / li > < li class = "nav-item nav-level-3" > < a class = "nav-link" href = "#4-2-语音命令调制" > < span class = "nav-text" > 4.2 语音命令调制< / span > < / a > < ol class = "nav-child" > < li class = "nav-item nav-level-4" > < a class = "nav-link" href = "#4-2-1-AM调制参数" > < span class = "nav-text" > 4.2.1 AM调制参数< / span > < / a > < / li > < / ol > < / li > < li class = "nav-item nav-level-3" > < a class = "nav-link" href = "#4-3-语音命令发送器" > < span class = "nav-text" > 4.3 语音命令发送器< / span > < / a > < ol class = "nav-child" > < li class = "nav-item nav-level-4" > < a class = "nav-link" href = "#4-3-1-具有信号发生器的强大变送器" > < span class = "nav-text" > 4.3.1 具有信号发生器的强大变送器< / span > < / a > < / li > < li class = "nav-item nav-level-4" > < a class = "nav-link" href = "#4-3-2-带有智能手机的便携式变送器" > < span class = "nav-text" > 4.3.2 带有智能手机的便携式变送器< / span > < / a > < / li > < / ol > < / li > < / ol > < / li > < li class = "nav-item nav-level-2" > < a class = "nav-link" href = "#5-VCS的可行性实验" > < span class = "nav-text" > 5 VCS的可行性实验< / span > < / a > < ol class = "nav-child" > < li class = "nav-item nav-level-3" > < a class = "nav-link" href = "#5-1-系统选择" > < span class = "nav-text" > 5.1 系统选择< / span > < / a > < / li > < li class = "nav-item nav-level-3" > < a class = "nav-link" href = "#5-2-实验设置" > < span class = "nav-text" > 5.2 实验设置< / span > < / a > < / li > < li class = "nav-item nav-level-3" > < a class = "nav-link" href = "#5-3-可行性结果" > < span class = "nav-text" > 5.3 可行性结果< / span > < / a > < / li > < li class = "nav-item nav-level-3" > < a class = "nav-link" href = "#5-4-小结" > < span class = "nav-text" > 5.4 <20>
2021-01-08 04:26:24 +00:00
< / div >
< / section >
<!-- /noindex -->
< / div >
< / aside >
< / div >
< / main >
< footer id = "footer" class = "footer" >
< div class = "footer-inner" >
< div class = "copyright" > © 2019 — < span itemprop = "copyrightYear" > 2021< / span >
< span class = "with-love" >
< i class = "fa fa-user" > < / i >
< / span >
< span class = "author" itemprop = "copyrightHolder" > Cool-Y< / span >
< span class = "post-meta-divider" > |< / span >
< span class = "post-meta-item-icon" >
< i class = "fa fa-area-chart" > < / i >
< / span >
< span title = "Site words total count" > 90.4k< / span >
< / div >
< div class = "powered-by" > 由 < a class = "theme-link" target = "_blank" href = "https://hexo.io" > Hexo< / a > 强力驱动< / div >
< div class = "busuanzi-count" >
< script async src = "//busuanzi.ibruce.info/busuanzi/2.3/busuanzi.pure.mini.js" > < / script >
< span class = "site-uv" >
< i class = "fa fa-user" > < / i >
< span class = "busuanzi-value" id = "busuanzi_value_site_uv" > < / span >
< / span >
< span class = "site-pv" >
< i class = "fa fa-eye" > < / i >
< span class = "busuanzi-value" id = "busuanzi_value_site_pv" > < / span >
< / span >
< / div >
< / div >
< / footer >
< div class = "back-to-top" >
< i class = "fa fa-arrow-up" > < / i >
< / div >
< / div >
< script type = "text/javascript" >
if (Object.prototype.toString.call(window.Promise) !== '[object Function]') {
window.Promise = null;
}
< / script >
< script type = "text/javascript" src = "/lib/jquery/index.js?v=2.1.3" > < / script >
< script type = "text/javascript" src = "/lib/fastclick/lib/fastclick.min.js?v=1.0.6" > < / script >
< script type = "text/javascript" src = "/lib/jquery_lazyload/jquery.lazyload.js?v=1.9.7" > < / script >
< script type = "text/javascript" src = "/lib/velocity/velocity.min.js?v=1.2.1" > < / script >
< script type = "text/javascript" src = "/lib/velocity/velocity.ui.min.js?v=1.2.1" > < / script >
< script type = "text/javascript" src = "/lib/fancybox/source/jquery.fancybox.pack.js?v=2.1.5" > < / script >
< script type = "text/javascript" src = "/js/src/utils.js?v=5.1.4" > < / script >
< script type = "text/javascript" src = "/js/src/motion.js?v=5.1.4" > < / script >
< script type = "text/javascript" src = "/js/src/affix.js?v=5.1.4" > < / script >
< script type = "text/javascript" src = "/js/src/schemes/pisces.js?v=5.1.4" > < / script >
< script type = "text/javascript" src = "/js/src/scrollspy.js?v=5.1.4" > < / script >
< script type = "text/javascript" src = "/js/src/post-details.js?v=5.1.4" > < / script >
< script type = "text/javascript" src = "/js/src/bootstrap.js?v=5.1.4" > < / script >
<!-- LOCAL: You can save these files to your site and update links -->
< link rel = "stylesheet" href = "https://jjeejj.github.io/css/gitment.css" >
< script src = "https://jjeejj.github.io/js/gitment.js" > < / script >
<!-- END LOCAL -->
< script type = "text/javascript" >
function renderGitment(){
var gitment = new Gitment({
id: window.location.pathname,
owner: 'Cool-Y',
repo: 'gitment-comments',
oauth: {
client_secret: '1c5db4da72df5e6fc318d12afe5f4406f7c54343',
client_id: '180955a2c3ae3d966d9a'
}});
gitment.render('gitment-container');
}
renderGitment();
< / script >
< script type = "text/javascript" >
// Popup Window;
var isfetched = false;
var isXml = true;
// Search DB path;
var search_path = "search.xml";
if (search_path.length === 0) {
search_path = "search.xml";
} else if (/json$/i.test(search_path)) {
isXml = false;
}
var path = "/" + search_path;
// monitor main search box;
var onPopupClose = function (e) {
$('.popup').hide();
$('#local-search-input').val('');
$('.search-result-list').remove();
$('#no-result').remove();
$(".local-search-pop-overlay").remove();
$('body').css('overflow', '');
}
function proceedsearch() {
$("body")
.append('< div class = "search-popup-overlay local-search-pop-overlay" > < / div > ')
.css('overflow', 'hidden');
$('.search-popup-overlay').click(onPopupClose);
$('.popup').toggle();
var $localSearchInput = $('#local-search-input');
$localSearchInput.attr("autocapitalize", "none");
$localSearchInput.attr("autocorrect", "off");
$localSearchInput.focus();
}
// search function;
var searchFunc = function(path, search_id, content_id) {
'use strict';
// start loading animation
$("body")
.append('< div class = "search-popup-overlay local-search-pop-overlay" > ' +
'< div id = "search-loading-icon" > ' +
'< i class = "fa fa-spinner fa-pulse fa-5x fa-fw" > < / i > ' +
'< / div > ' +
'< / div > ')
.css('overflow', 'hidden');
$("#search-loading-icon").css('margin', '20% auto 0 auto').css('text-align', 'center');
$.ajax({
url: path,
dataType: isXml ? "xml" : "json",
async: true,
success: function(res) {
// get the contents from search data
isfetched = true;
$('.popup').detach().appendTo('.header-inner');
var datas = isXml ? $("entry", res).map(function() {
return {
title: $("title", this).text(),
content: $("content",this).text(),
url: $("url" , this).text()
};
}).get() : res;
var input = document.getElementById(search_id);
var resultContent = document.getElementById(content_id);
var inputEventFunction = function() {
var searchText = input.value.trim().toLowerCase();
var keywords = searchText.split(/[\s\-]+/);
if (keywords.length > 1) {
keywords.push(searchText);
}
var resultItems = [];
if (searchText.length > 0) {
// perform local searching
datas.forEach(function(data) {
var isMatch = false;
var hitCount = 0;
var searchTextCount = 0;
var title = data.title.trim();
var titleInLowerCase = title.toLowerCase();
var content = data.content.trim().replace(/< [^>]+>/g,"");
var contentInLowerCase = content.toLowerCase();
var articleUrl = decodeURIComponent(data.url);
var indexOfTitle = [];
var indexOfContent = [];
// only match articles with not empty titles
if(title != '') {
keywords.forEach(function(keyword) {
function getIndexByWord(word, text, caseSensitive) {
var wordLen = word.length;
if (wordLen === 0) {
return [];
}
var startPosition = 0, position = [], index = [];
if (!caseSensitive) {
text = text.toLowerCase();
word = word.toLowerCase();
}
while ((position = text.indexOf(word, startPosition)) > -1) {
index.push({position: position, word: word});
startPosition = position + wordLen;
}
return index;
}
indexOfTitle = indexOfTitle.concat(getIndexByWord(keyword, titleInLowerCase, false));
indexOfContent = indexOfContent.concat(getIndexByWord(keyword, contentInLowerCase, false));
});
if (indexOfTitle.length > 0 || indexOfContent.length > 0) {
isMatch = true;
hitCount = indexOfTitle.length + indexOfContent.length;
}
}
// show search results
if (isMatch) {
// sort index by position of keyword
[indexOfTitle, indexOfContent].forEach(function (index) {
index.sort(function (itemLeft, itemRight) {
if (itemRight.position !== itemLeft.position) {
return itemRight.position - itemLeft.position;
} else {
return itemLeft.word.length - itemRight.word.length;
}
});
});
// merge hits into slices
function mergeIntoSlice(text, start, end, index) {
var item = index[index.length - 1];
var position = item.position;
var word = item.word;
var hits = [];
var searchTextCountInSlice = 0;
while (position + word.length < = end & & index.length != 0) {
if (word === searchText) {
searchTextCountInSlice++;
}
hits.push({position: position, length: word.length});
var wordEnd = position + word.length;
// move to next position of hit
index.pop();
while (index.length != 0) {
item = index[index.length - 1];
position = item.position;
word = item.word;
if (wordEnd > position) {
index.pop();
} else {
break;
}
}
}
searchTextCount += searchTextCountInSlice;
return {
hits: hits,
start: start,
end: end,
searchTextCount: searchTextCountInSlice
};
}
var slicesOfTitle = [];
if (indexOfTitle.length != 0) {
slicesOfTitle.push(mergeIntoSlice(title, 0, title.length, indexOfTitle));
}
var slicesOfContent = [];
while (indexOfContent.length != 0) {
var item = indexOfContent[indexOfContent.length - 1];
var position = item.position;
var word = item.word;
// cut out 100 characters
var start = position - 20;
var end = position + 80;
if(start < 0 ) {
start = 0;
}
if (end < position + word . length ) {
end = position + word.length;
}
if(end > content.length){
end = content.length;
}
slicesOfContent.push(mergeIntoSlice(content, start, end, indexOfContent));
}
// sort slices in content by search text's count and hits' count
slicesOfContent.sort(function (sliceLeft, sliceRight) {
if (sliceLeft.searchTextCount !== sliceRight.searchTextCount) {
return sliceRight.searchTextCount - sliceLeft.searchTextCount;
} else if (sliceLeft.hits.length !== sliceRight.hits.length) {
return sliceRight.hits.length - sliceLeft.hits.length;
} else {
return sliceLeft.start - sliceRight.start;
}
});
// select top N slices in content
var upperBound = parseInt('1');
if (upperBound >= 0) {
slicesOfContent = slicesOfContent.slice(0, upperBound);
}
// highlight title and content
function highlightKeyword(text, slice) {
var result = '';
var prevEnd = slice.start;
slice.hits.forEach(function (hit) {
result += text.substring(prevEnd, hit.position);
var end = hit.position + hit.length;
result += '< b class = "search-keyword" > ' + text.substring(hit.position, end) + '< / b > ';
prevEnd = end;
});
result += text.substring(prevEnd, slice.end);
return result;
}
var resultItem = '';
if (slicesOfTitle.length != 0) {
resultItem += "< li > < a href = '" + articleUrl + "' class = 'search-result-title' > " + highlightKeyword(title, slicesOfTitle[0]) + "< / a > ";
} else {
resultItem += "< li > < a href = '" + articleUrl + "' class = 'search-result-title' > " + title + "< / a > ";
}
slicesOfContent.forEach(function (slice) {
resultItem += "< a href = '" + articleUrl + "' > " +
"< p class = \"search-result\" > " + highlightKeyword(content, slice) +
"...< / p > " + "< / a > ";
});
resultItem += "< / li > ";
resultItems.push({
item: resultItem,
searchTextCount: searchTextCount,
hitCount: hitCount,
id: resultItems.length
});
}
})
};
if (keywords.length === 1 & & keywords[0] === "") {
resultContent.innerHTML = '< div id = "no-result" > < i class = "fa fa-search fa-5x" / > < / div > '
} else if (resultItems.length === 0) {
resultContent.innerHTML = '< div id = "no-result" > < i class = "fa fa-frown-o fa-5x" / > < / div > '
} else {
resultItems.sort(function (resultLeft, resultRight) {
if (resultLeft.searchTextCount !== resultRight.searchTextCount) {
return resultRight.searchTextCount - resultLeft.searchTextCount;
} else if (resultLeft.hitCount !== resultRight.hitCount) {
return resultRight.hitCount - resultLeft.hitCount;
} else {
return resultRight.id - resultLeft.id;
}
});
var searchResultList = '< ul class = \"search-result-list\" > ';
resultItems.forEach(function (result) {
searchResultList += result.item;
})
searchResultList += "< / ul > ";
resultContent.innerHTML = searchResultList;
}
}
if ('auto' === 'auto') {
input.addEventListener('input', inputEventFunction);
} else {
$('.search-icon').click(inputEventFunction);
input.addEventListener('keypress', function (event) {
if (event.keyCode === 13) {
inputEventFunction();
}
});
}
// remove loading animation
$(".local-search-pop-overlay").remove();
$('body').css('overflow', '');
proceedsearch();
}
});
}
// handle and trigger popup window;
$('.popup-trigger').click(function(e) {
e.stopPropagation();
if (isfetched === false) {
searchFunc(path, 'local-search-input', 'local-search-result');
} else {
proceedsearch();
};
});
$('.popup-btn-close').click(onPopupClose);
$('.popup').click(function(e){
e.stopPropagation();
});
$(document).on('keyup', function (event) {
var shouldDismissSearchPopup = event.which === 27 & &
$('.search-popup').is(':visible');
if (shouldDismissSearchPopup) {
onPopupClose();
}
});
< / script >
< script src = "https://cdn1.lncld.net/static/js/av-core-mini-0.6.4.js" > < / script >
< script > AV . initialize ( "EWwoJgHNdlj6iBjiFlMcabUO-gzGzoHsz" , "x8FxDrYG79C8YFrTww9ljo8K" ) ; < / script >
< script >
function showTime(Counter) {
var query = new AV.Query(Counter);
var entries = [];
var $visitors = $(".leancloud_visitors");
$visitors.each(function () {
entries.push( $(this).attr("id").trim() );
});
query.containedIn('url', entries);
query.find()
.done(function (results) {
var COUNT_CONTAINER_REF = '.leancloud-visitors-count';
if (results.length === 0) {
$visitors.find(COUNT_CONTAINER_REF).text(0);
return;
}
for (var i = 0; i < results.length ; i + + ) {
var item = results[i];
var url = item.get('url');
var time = item.get('time');
var element = document.getElementById(url);
$(element).find(COUNT_CONTAINER_REF).text(time);
}
for(var i = 0; i < entries.length ; i + + ) {
var url = entries[i];
var element = document.getElementById(url);
var countSpan = $(element).find(COUNT_CONTAINER_REF);
if( countSpan.text() == '') {
countSpan.text(0);
}
}
})
.fail(function (object, error) {
console.log("Error: " + error.code + " " + error.message);
});
}
function addCount(Counter) {
var $visitors = $(".leancloud_visitors");
var url = $visitors.attr('id').trim();
var title = $visitors.attr('data-flag-title').trim();
var query = new AV.Query(Counter);
query.equalTo("url", url);
query.find({
success: function(results) {
if (results.length > 0) {
var counter = results[0];
counter.fetchWhenSave(true);
counter.increment("time");
counter.save(null, {
success: function(counter) {
var $element = $(document.getElementById(url));
$element.find('.leancloud-visitors-count').text(counter.get('time'));
},
error: function(counter, error) {
console.log('Failed to save Visitor num, with error message: ' + error.message);
}
});
} else {
var newcounter = new Counter();
/* Set ACL */
var acl = new AV.ACL();
acl.setPublicReadAccess(true);
acl.setPublicWriteAccess(true);
newcounter.setACL(acl);
/* End Set ACL */
newcounter.set("title", title);
newcounter.set("url", url);
newcounter.set("time", 1);
newcounter.save(null, {
success: function(newcounter) {
var $element = $(document.getElementById(url));
$element.find('.leancloud-visitors-count').text(newcounter.get('time'));
},
error: function(newcounter, error) {
console.log('Failed to create');
}
});
}
},
error: function(error) {
console.log('Error:' + error.code + " " + error.message);
}
});
}
$(function() {
var Counter = AV.Object.extend("Counter");
if ($('.leancloud_visitors').length == 1) {
addCount(Counter);
} else if ($('.post-title-link').length > 1) {
showTime(Counter);
}
});
< / script >
< script >
(function(){
var bp = document.createElement('script');
var curProtocol = window.location.protocol.split(':')[0];
if (curProtocol === 'https') {
bp.src = 'https://zz.bdstatic.com/linksubmit/push.js';
}
else {
bp.src = 'http://push.zhanzhang.baidu.com/push.js';
}
var s = document.getElementsByTagName("script")[0];
s.parentNode.insertBefore(bp, s);
})();
< / script >
< / body >
< / html >
