Hong Kong merkezli bir grup araştırmacı, kulaklıkların içerisinde yer alan analog devreleri kullanarak 30 metre uzaktan sesleri çekebilen bir teknoloji geliştirdi. InjectEave adı verilen yöntemle kulaklıklardan çıkan sesin, cihazın kendisine fiziksel olarak dokunmadan ve kablosuz bağlantısını hedef almadan uzaktan dinlenebildiği gösterildi. Üstelik araştırmacılar, uygun ekipman kullanıldığında bu seslerin duvarların arkasından bile çekilebileceğini gösterdi. Kulaklıkların şifrelemesi de bu yeni yöntemi durduramıyor
Bu tarz elektromanyetik yan kanal saldırılarında temel fikir aslında oldukça basit. Elektronik cihazların içerisindeki devreler çalışırken çevreye istemeden elektromanyetik sinyaller yayıyor. Bu sinyaller analiz edildiğinde cihazın yaptığı işlemler hakkında bilgi edinmek mümkün olabiliyor. Daha önce klavyelerin elektromanyetik yayılımlarından tuş vuruşlarının, ekranlardan yayılan sinyallerden ise ekrandaki görüntülerin yeniden oluşturulabildiğini gösteren çalışmalar yapılmıştı. Ancak söz konusu kulaklıklar olduğunda bu yöntemin önünde önemli bir engel bulunuyor. Kulaklıklardan aktarılan ses sinyalleri genellikle 20 kHz’in altında oluyor. Bu kadar düşük frekanslı bir ses sinyalinin çevredeki elektromanyetik gürültü içerisinden pasif şekilde tespit edilmesi oldukça zorlaşıyor. InjectEave’in farkı da tam olarak burada ortaya çıkıyor. Araştırmacılar sinyalin kendisini pasif şekilde dinlemek yerine cihaza dışarıdan bir elektromanyetik sinyal göndererek ses bilgisinin daha kolay yakalanabileceği bir frekans bölgesine taşınmasını sağlıyor.
InjectEave’i özellikle dikkat çekici hâle getiren noktalardan biri de geleneksel dijital güvenlik önlemlerinin saldırının temel mekanizmasını ortadan kaldıramaması. Örneğin bir kulaklık ile telefon arasındaki Bluetooth iletişimi güçlü şekilde şifrelenmiş olsa bile işe yaramıyor, çünkü araştırmacıların yöntemi Bluetooth paketlerini ele geçirmeye çalışmıyor. Saldırı, ses sinyalinin cihaz içerisindeki analog donanımdan geçerken oluşturduğu fiziksel yan kanalı hedef alıyor. Bu nedenle şifreleme, maskeleme veya rastgeleleştirme gibi dijital savunmalar InjectEave’e doğrudan karşı koyamıyor.
Araştırmacılara göre riski azaltmak için donanım seviyesinde önlemler gerekiyor. Kabloların bükümlü çift yapıda kullanılması, elektromanyetik ekranlama ve filtreleme, dışarıdan gönderilen sinyalin cihaz içerisindeki hassas bileşenlere ulaşmasını zorlaştırabiliyor. Ancak araştırmacılar bu önlemlerin saldırıyı tamamen ortadan kaldıracağının garanti edilemeyeceğini de belirtiyor.
InjectEave saldırısı nasıl çalışıyor?
InjectEave, “Injection-Modulation-Emission” yani enjeksiyon, modülasyon ve yayılım şeklinde üç aşamalı bir mekanizmaya dayanıyor. Saldırgan öncelikle hedef cihaza radyo frekansında bir elektromanyetik taşıyıcı sinyal gönderiyor. Araştırmacılar deneylerinde 0 ile 9 MHz arasındaki frekansları kullandı ancak saldırı için gerekli kesin ayarları kamuya açıklamadı.
Gönderilen sinyal cihazın içerisindeki amplifikatörler, analog-dijital dönüştürücüler (ADC), güç dönüştürücüleri ve anahtarlamalı MOSFET’ler gibi doğrusal olmayan elektronik bileşenlerle etkileşime giriyor. Bu bileşenlerin doğrusal olmayan yapısı, dışarıdan gönderilen radyo frekansı ile cihazdaki düşük frekanslı ses sinyalinin birbirine karışmasına neden oluyor. Böylece normal şartlarda tespit edilmesi son derece zor olan ses bilgisi, elektromanyetik olarak daha kolay yakalanabilecek yan bantlara taşınıyor.
Ortaya çıkan sinyal daha sonra cihazın içerisindeki kablolar ve diğer elektronik yapılar tarafından istemeden yeniden yayılıyor. Saldırgan da yakındaki bir radyo alıcısı ve spektrum analizörü aracılığıyla bu sinyali yakalayıp demodüle ederek orijinal ses bilgisini yeniden oluşturabiliyor. Araştırmacılar bu nedenle yöntemin Wi-Fi veya Bluetooth’taki bir açığı kullanmadığını özellikle vurguluyor. Hatta bu bağlantılar kapatılmış olsa bile cihazın analog donanımındaki doğrusal olmayan bileşenler nedeniyle saldırı teorik olarak mümkün olmaya devam ediyor.
11 farklı cihazda test edildi
Araştırmacılar InjectEave’i 5 farklı kategoride toplam 11 ticari cihaz üzerinde test etti. Bunlar arasında Sony, Apple, Philips gibi önde gelen markaların kulaklıkları da yer alıyor. Ancak sonuçlar cihazdan cihaza önemli farklılık gösteriyor. Test edilen modellerde maksimum mesafeler çoğunlukla 1 ila 6 metre arasında değişti. Sony ZX110AP’te 5 metreye, UGreen MAX2 ve Philips TAH2020’de 6 metreye, HP H231R’de ise 4 metreye kadar elektromanyetik sızıntı elde edildi. Apple Earbuds için gösterilen mesafe ise 1 metre olarak kaydedildi.
Ancak araştırmacılar bir RF güç yükselticisi kullandıklarında kulaklıklardan anlaşılabilir sesleri 30 metreye kadar mesafeden kurtarmayı başardı. Üstelik deneyler yalnızca kontrollü bir laboratuvar ortamıyla sınırlı kalmadı. Araştırmacılar cihazları duvarın arkasında, bir otel odasında ve ofis mobilyalarının içerisine gizlenmiş ekipmanlarla hedef alan senaryolar da gerçekleştirdi. Bir başka deneyde ise gözetleme ekipmanı çalıların arkasına gizlenerek dışarıdan saldırı gerçekleştirildi.
Sadece kulaklıklar tehdit altında değil
InjectEave’in ortaya koyduğu risk kulaklıklarla da sınırlı değil. Araştırmacılar akıllı fanlarda elektromanyetik olarak sızan kontrol sinyallerinden fanın çalışma hızının ve dolayısıyla çalışma durumunun çıkarılabileceğini gösterdi. Örneğin fanın gece boyunca belirli bir çalışma modunda olduğunun anlaşılması, odanın kullanım zamanları hakkında bilgi sağlayabilir. Benzer şekilde akıllı lambalarda parlaklık seviyesiyle ilişkili güç sinyalleri takip edilerek lambanın hangi seviyede çalıştığı belirlenebildi. Bu tür bilgilerin tek başına hassas görünmeyebileceği düşünülebilir ancak uzun süre boyunca toplandığında bir ev veya ofisteki kullanım alışkanlıkları hakkında fikir verebilir. Araştırmacılar bu nedenle saldırının yalnızca “kulaklığı dinleme” problemi olmadığını, düşük frekanslı analog bilgilerin genel olarak elektromanyetik yan kanal üzerinden açığa çıkarılabileceğini vurguluyor.
Dahası, ekip sabit telefonlar üzerinde gerçekleştirdiği bir gösterimde saldırıyı yalnızca dinleme amacıyla kullanmakla kalmadı. Telefon görüşmesindeki bilgilerin gerçek zamanlı olarak izlenmesi, ardından yapay olarak oluşturulan bir sesin elektromanyetik yöntemle cihaza aktarılması ve konuşmanın manipüle edilmesi şeklinde kapalı döngülü bir senaryo da gösterildi. Bu deney, InjectEave’in yalnızca pasif bir dinleme yöntemi olarak kalmayabileceğini ortaya koyuyor.
