Сигналы Wi-Fi позволили смартфону «увидеть» человека за стеной

Американские инженеры разработали метод, позволяющий использовать находящиеся в помещении устройства с поддержкой Wi-Fi и расположенный снаружи приемник для отслеживания присутствия людей в помещении.

Созданный алгоритм сначала рассчитывает по сигналам расположение передатчиков в помещении, а затем определяет по отражениям сигналов присутствие в нем двигающегося человека, рассказывают разработчики в статье, опубликованной на arXiv.org.

На сегодняшний день беспроводная передача данных по стандарту Wi-Fi получила повсеместное распространение — во многих квартирах и офисах установлены беспроводные роутеры, а к ним подключены смартфоны, планшеты и другие устройства. Из-за этого некоторые специалисты в области связи и компьютерной безопасности исследовали Wi-Fi как способ получения информации о перемещениях людей и других объектов. К примеру, в прошлом году группа исследователей научилась «подсвечивать» помещение с помощью устройства с поддержкой Wi-Fi и собирать информацию об объектах в нем с помощью приемника снаружи. Однако ранее подобные исследования подразумевали, что для получения данных необходимо либо разместить передатчик Wi-Fi внутри помещения и знать его расположение, либо использовать мощное оборудование снаружи.

Хайтао Чжэн (Haitao Zheng) из Чикагского университета и его коллеги показали на практике, что для получения данных о действиях людей внутри помещений достаточно смартфона, способного принимать сигнал Wi-Fi. Описанная разработчиками атака подразумевает использование для «подсветки» роутеров, умных колонок и других устройств, расположенных стационарно внутри помещения. Однако при такой схеме возникает технологическая проблема — сложно рассчитать отражение сигналов Wi-Fi от цели, если неизвестно расположение источников сигналов.

Схема метода

Из-за этого предложенный инженерами метод состоит из двух этапов: локализации источников сигнала и непосредственно наблюдения. Они создали приложение для смартфона, которое одновременно записывает мощность принимаемого сигнала для каждого Wi-Fi устройства в помещении, а также перемещения смартфона на основе данных акселерометра. Атакующему нужно просто походить мимо помещения с включенным приложением для сбора достаточного количества данных.

После этого смартфон необходимо разместить неподвижно возле помещения или нескольких помещений. Поскольку теперь программе известны статичные положения передатчиков внутри помещений и приемника снаружи, по изменению сигналов из-за отражений от человека можно рассчитать данные о его движениях.

Изменения сигнала из-за различных движений человека

Разработчики провели несколько экспериментов для проверки метода, проводившихся в 11 разных помещениях с использованием множества устройств различных типов, в том числе умных колонок и камер, роутеров, смартфонов и других. Испытания показали, что эффективность метода сильно зависит от количества устройств Wi-Fi, работающих в качестве излучателей. К примеру, для четырех устройств частота ложных отрицательных срабатываний (при которых устройство не обнаруживает человека, который на самом деле находится в помещении) составила 0,19 процента, а частота ложных положительных срабатываний составила 27,49 процента.

В прошлом году другая группа американских разработчиков представила технологию трехмерного сканирования объектов, скрытых за стенами, которая также основана на Wi-Fi. Система состоит из двух дронов, один из которых излучает сигнал Wi-Fi, а второй принимает его. Поскольку движения дронов синхронизированы, по ослаблению сигнала можно составить трехмерную модель скрытого объекта.

фото: Yanzi Zhu et al. / arXiv.org, 2018

Григорий Копиев