Шпионский софт незаметно превращает наушники в микрофон

Принципиальная схема работы микрофона, наушников и колонок

специалисты по информационной безопасности из научно-исследовательского центра компьютерной безопасности в университете имени Бен-Гуриона разработали шпионскую программу SPEAKE(a)R, которая незаметно для пользователя превращает его наушники в микрофон.

На аппаратном уровне микрофон и колонки/наушники работают по схожему принципу. Микрофон преобразует звук в электрические сигналы, а пассивные колонки или наушники осуществляют обратную операцию. В обоих устройствах присутствует маленькая диафрагма, которая колеблется в магнитном поле для генерации/детектирования звуковых волн. Схожее аппаратное устройство позволяет использовать микрофон вместо наушников или наушники вместо микрофона. Это хорошо известный факт, давно описанный в профессиональной литературе. Качественные колонки записывают звук даже лучше, чем дешёвые китайские микрофоны!

Чтобы использовать колонки или наушники в роли микрофона, достаточно просто поменять аудиоразъём — вставить наушники в гнездо для микрофона, и наоборот.

Опция смены функциональности разъёма поддерживается на уровне чипсета звуковой карты, и активировать её можно программно. Соответствующая опция обычно называется jack retasking или jack remapping. Например, такая функция есть в чипсетах Realtek Semiconductor Corp., которые интегрированы в большое количество современных материнских плат. Вот список чипсетов Realtek с поддержкой этой функции: ALC892, ALC889, ALC885, ALC888, ALC663, ALC662, ALC268, ALC262, ALC267, ALC272, ALC269, ALC3220. В этих чипсетах оба аудиоразъёма подключены одновременно к АЦП и ЦАП, так что могут работать в обоих режимах.

Более того, программная смена назначения аудиоразъёма является частью официальных спецификаций Intel High Definition Audio.

Опция малоизвестная, о ней до сегодняшнего дня знало только небольшое количество разработчиков и специалистов. Например, несколько лет назад об этой функции упоминал в своём блоге Дэвид Хэннингсон (David Henningsson) один из разработчиков ядра Linux.

Такая смена функциональности сделана, вероятно, для удобства сборщиков компьютеров, а также самих пользователей. Действительно, очень удобно: вставляешь микрофон или наушники в любое гнездо, не заморачиваясь чтением надписей или изучением цвета разъёмов (обычно зелёный разъём предназначен для колонок, а розовый для микрофона). Если не заработало — просто меняешь назначение разъёма в настройках, как показано на скриншоте с Ubuntu 11.10.

Дэвид Хэннингсон ещё пять лет назад заметил, что программную замену разъёма поддерживает большинство современных встроенных карт, но почти никто не использует эту функцию и даже не знает о ней.

Есть ещё параноидальная версия, что программная смена функциональности аудиоразъёмов сделана втайне по запросу спецслужб. По крайней мере, документ АНБ от 1995 (!) года свидетельствует, что спецслужбы знали и использовали такой метод удалённой прослушки (RED/BLACK INSTALLATION GUIDANCE, технический документ АНБ от 1995 года).

Угроза

Угроза заключается в том, что наушники или колонки установлены на большом количестве компьютеров. Многие привыкли использовать их, даже не подозревая о возможности прослушки разговоров в комнате. А ведь врагу совсем необязательно устанавливать прослушивающее оборудование для шпионажа, если жертва добровольно использует наушники или колонки на своём компьютере.

Микрофоны и веб-камеры ещё не стоят повсеместно на каждом ПК, а вот наушники и колонки гораздо больше распространены.

В опубликованной научной работе авторы опубликовали техническое описание шпионской программы SPEAKE(a)R и показали, как её можно использовать в различных ситуациях. Они также оценили качество звука, который записывают микрофон и пассивные колонки, работающие в режиме микрофона.

Производители чипсетов предоставляют драйверы, через которые осуществляется смена назначения аудиоразъёма. Например, в случае с драйвером Realtek под Windows это делается изменением значения в реестре Windows.

Вот соответствующее значение в реестре:

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Class\{4D36E96C-E325-11CE-BFC1-08002BE10318}\00XX\Settings\DrvYYYY_DevType_YYYY_SSYYYYYYYY

В Linux доступ к Advanced Linux Sound Architecture (ALSA) осуществляется через программу hda-jack-retask, которая тоже меняет назначение аудиоразъёмов.

Таким образом, шпионская программа после установки в системе может осуществлять прослушку пользователя через наушники, используя штатные средства операционной системы Windows и Linux.

Тестирование показало, что наушники записывают звук хуже, чем микрофон, но всё равно обеспечивают довольно хорошее качестве на средних частотах, на которых звучит человеческая речь. В частности, индекс SAR для наушников при записи на расстоянии 3−5 метров примерно соответствует индексу SAR для микрофона при записи с 9 метров. Это важно, потому что значение SAR обычно коррелирует со способностью различать человеческую речь.

Значения качества звука для аудиофайлов получены с помощью инструментов SNReval по стандартной методике.

Чтобы защититься от прослушки такого рода, специалисты рекомендуют отказаться от использования микрофонов, наушников и колонок на рабочих местах, где требуется высокая безопасность, или разрешить использование только активных колонок, которые не могут работать в обратном режиме. Пассивные колонки и наушники следует рассматривать как аналог микрофонов с применением соответствующих правил безопасности. На программном уровне можно отключить звуковую карту в настройках UEFI/BIOS.
Оригинал статьи