声波如何愚弄MEMS加速度计（以及欺骗传感器的其他方式）

传感器可以做任何事情，它们都可以是可靠的，但只有如何可靠？加速度计，活动跟踪器和激光雷达传感器只是一些我们将进入并显示传感器如何被愚弄。

你有没有想过你的传感器的工作程度如何？许多设备的功能依赖于从周围的世界接收输入的传感器。但是，这些传感器首先是如何可靠的？事实证明，您可以在比可能实现的更远传感器上速度提取一个快速的传感器。

在带有声波的智能手机中愚弄加速度计

智能手机中的加速度计可以使用蒂莫西提贝尔发现的声波改变，凯文福和密歇根大学计算机科学与工程部门的其他工程师。傅是一部分安全和隐私研究组- SPQR组短。

傅和他的同事发现，如果在加速度计的谐振频率下播放单个音调，则在手机内产生两个信号处理组件，从而创建虚假信息。

一些加速度计使用压电效应;它们含有微观晶体，当加速力应力时，导致产生电压。其他加速度计使用电容来确定加速度。当两个微结构彼此​​相邻时，它们之间存在一定的电容值。一旦在一个地检测到加速力，就会改变另一个加速力。

在下面的视频中了解更多内容：

与此发现背后的科学一样有趣，有严重的影响。这些类型的传感器在许多设备中取决于可靠的安全性。根据傅和他的团队，这种愚弄传感器的能力在传感器系统中提供了很多漏洞。他的团队一直在联系所讨论的传感器的制造商，让他们知道误导读数的可能性。

由于令人畏惧的结果，愚弄加速度计也可能意味着能够欺骗活动跟踪器。有很多智能手机应用程序可以跟踪您在一天中采取的步数或您可以运行一英里的步骤数量。一般来说，这些活动跟踪应用程序利用智能手机的加速度计和陀螺仪。用户已被发现坐下并摇动他们的手机来计算步骤，甚至通过以这种方式移动手机来模仿他们的运行。一旦这个词弄清楚这一点，追踪者就会更加准确，所以这不是一个问题了。

设计师可以做些什么来防止这种传感器 - 误导性的tomfoolery？在这种情况下，解决方案可以是在一类噪声消除外壳中容纳加速度计，以消除进入的大部分声波。

您可以阅读关于研究的论文这里（PDF）。

用电容式触摸欺骗指纹扫描仪

另一个传感器是指纹扫描仪，并不总是100％准确。电容指纹扫描仪，例如下面的一个测量当手指放置在电传感器阵列上时产生的电压的变化。

Zvetco P5000指纹扫描仪。图片礼貌Fulcrum Biometrics.

手指上的脊产生比谷更高的电容，因此创建了差异。这种差异用于生成图像。一些其他指纹传感器对手指施加小电压以更好地完善图像的质量。

纽约大学Tandon工程学院的研究人员最近发布了一篇论文展示指纹扫描仪实际上可以被单个“主”指纹 - 一个“MasterPrint”所欺骗，如果您愿意。

关键在于，大多数指纹安全系统依赖于部分打印匹配。MasterPrint系统使用一组部分打印匹配 - 从8,200池中获取的批次，并尝试找到匹配的批次。

指纹（a）的示例和可以从其中提取的一些部分匹配（b）。图片礼貌纽约。

可以采用的明显解决方案是用于安全系统，以使用完整的打印匹配而不是部分打印匹配。但是，根据纸张，部分问题的是指纹扫描仪在其能力中小而受到限制。简单地说，硬件可能需要追赶安全问题。

用激光，脉冲发生器和...覆盆子PI欺骗激光雷达传感器？

LIDAR（光检测和测距）是一种越来越多地用于帮助自动车辆导航的传感器。不幸的是，LIDAR系统也容易筛选不正确的信息。

Jonathan Petit从安全创新具有开发了一个系统这在自动车辆上使用的LIDAR传感器的方向上发送假信号。该系统由较低功率的激光器和激光发生器组成，激光发生器可以由单板计算机提供供电 - 所有部件可以在家中组装约60美元。Petit说，使用Arduino或Raspberry Pi，系统将相对容易地创建。

该系统能够在路径中通知汽车不存在的对象，妨碍运动。另一方面，系统可能将激光雷达传感器视为障碍物，允许车辆加速到其路径中的任何内容。

作为响应，LIDAR制造商可以编码或加密信号，以便不会发生这种问题。但这个解决方案需要时间。与此同时，自主车辆传感器系统可能比消费者对外部影响更容易受到舒适的影响。

Waymo的自动驾驶Minivan。图片礼貌Waymo.

我们的传感器并不是无可救药者。随着传感器在越来越多的设备上出现，对于安全专家和设计师来说，很重要的是解决方案。

本文中易受攻击传感器的示例的统一因素是他们被研究人员所证明的。行星上有一些最聪明的思想试图找到和利用传感器漏洞，以便找到解决方案。但在一方面，这些研究人员在对抗恶意派对的军备竞赛中，他们将以有害方式利用这些传感器。

因此，请记住，消费者认为他们也非常重要，以至于他们信任易受外部影响力的传感器。

特色图片使用礼貌凯文福。