Onderzoekers luisteren af via koptelefoon door wijzigen geluidspoorten pc

Onderzoekers van de Israëlische Ben-Gurion Universiteit hebben software ontwikkeld waarmee zij in computers met Realtek-audiochips de uitvoerpoort als invoerpoort kunnen laten werken. Op die manier kunnen zij geluid opvangen met aangesloten koptelefoons.

In hun onderzoek vermelden zij dat het al lang bekend is dat speakers als microfoon kunnen fungeren, doordat zij geluidsgolven omzetten in elektrische signalen. Dit alleen levert volgens de onderzoekers geen beveiligingsrisico op, omdat er doorgaans geen speaker aan een microfooningang wordt aangesloten. Om hun software, genaamd 'Speake(a)r', te laten werken, maken de onderzoekers gebruik van een functie die deel uitmaakt van de Intel HD Audio-specificatie. Die maakt het mogelijk om via software een nieuwe functie toe te wijzen aan een audioaansluiting van een pc, bijvoorbeeld van uitvoer naar invoer. Zij demonstreren dit aan de hand van Realtek-audiochips.

De onderzoekers melden dat deze methode alleen werkt met de passieve speakers die voorkomen in koptelefoons en niet met actieve speakers die zijn voorzien van een versterker. Deze komen bijvoorbeeld voor in computerboxen. Door gebruik te maken van het feit dat geluidspoorten een nieuwe functie kunnen krijgen, omdat zij zowel over een dac als een adc beschikken, konden de onderzoekers verstaanbaar geluid opvangen op een afstand van een aantal meters. Een koptelefoon bood ongeveer dezelfde geluidskwaliteit op een afstand van drie tot vijf meter als een microfoon op een afstand van negen meter.

Mogelijke tegenmaatregelen zijn volgens de onderzoekers het in het bios uitschakelen van de geluidshardware of het niet aansluiten van koptelefoons, maar dit is geen gebruikersvriendelijke optie. Een betere optie zou het ontwikkelen van een aangepaste driver zijn, om het toewijzen van een nieuwe functie aan een geluidspoort te voorkomen of streng te handhaven. Bovendien zou beveiligingssoftware api-monitoring kunnen toepassen om dergelijke wijzigingen te detecteren.

De onderzoekers van de Ben Gurion Universiteit richten zich al langer op dit soort onderzoek. Zo bedachten zij een manier om data via radiogolven met een usb-drive te versturen en een methode om gegevens te stelen via het geluid van een harde schijf.

Demonstratie van de Speake(a)r-methode

Reacties (75)

[Alcmaria]

Volgens mij moet je wel echt ongelooflijk HARD praten willen je boxen het geluid een beetje opvangen.

[Rannasha]

Dat valt dus wel mee. Uit het artikel:

... konden de onderzoekers verstaanbaar geluid opvangen op een afstand van een aantal meters. Een koptelefoon bood ongeveer dezelfde geluidskwaliteit op een afstand van drie tot vijf meter als een microfoon op een afstand van negen meter.

Eigenlijk zijn een microfoon en een luidspreker heel erg vergelijkbaar. Beiden bestaan uit een trilmembraan dat vast zit aan een magneet in een spoel. In het ene apparaat brengt extern geluid het membraan in beweging waardoor de magneet heen en weer beweegt door de spoel en daarmee een stroom opwekt. In het andere apparaat wordt er stroom door de spoel heengestuurd, waardoor de magneet gaat bewegen en daarmee het membraan ook in beweging wordt gebracht.

Precies het omgekeerde proces dus.

[rud]

En daaruit volgt de vraag: de speakers in een gewone laptop of tablet, zit daar een versterker voor of zijn dat passieve speakers?

Als het passieve speakers zijn dan is iedere tablet / laptop dus standaard al voorzien van dit soort 'microfoons'.

Edit:
Ik weet dat de gemiddelde laptop/tablet een microfoon aan boord heeft. Maar zelfs als je die op een of andere manier uit zou schakelen dan kan je met de methode van deze onderzoekers alsnog via de speakers geluiden opnemen. Tenzij die altijd voorzien zijn van een voorversterker. Als ik naar de miniscule speakertjes van mijn tablet kijk en hoe weinig herrie daar uit komt vroeg ik mij af of daar inderdaad altijd een versterkertje tussen zit.

[Reactie gewijzigd door rud op 23 juli 2024 06:45]

[SF750]

De meeste laptops hebben gewoon een microfoon aan boord. Dus als je die kan hacken dan hoef je verder niet ingewikkeld te doen.

[Ultrapc]

Tja, maar als je zo ver bent binnengedrongen in het systeem om de laptop- of tabletspeakers te gebruiken als microfoon kan je beter gelijk de microfoon gebruiken aangezien die meestal toch aanwezig is.

Tevens is er altijd een kleine versterker aanwezig in deze speakertjes, het maximum aan volume zonder versterker op een line-out zit een beetje in de richting van een stevige hoofdtelefoon: hard op je oren, verwaarloosbaar van een afstandje. Niet geschikt voor ingebouwde speakers dus, die moeten toch minimaal een enorm kleregeluid voortbrengen

[borft]

Mjah, bijna goed Bij een speaker zal doorgaans de spoel aan het membraan vastzitten, een spoel is namelijk een stuk lichter dan een magneet, en daardoor makkelijker in beweging te brengen. Hetzelfde geldt ook voor een microfoon.

[Anthracite]

Kleine correctie: de spoel zit vast aan het membraan, de magneet staat stil, en de spoel beweegt in de magneet. De spoel is namelijk veel lichter en eenvoudiger in beweging te brengen.

[koelpasta]

Hoe verstaanbaar het is hangt sterk af van de koptelefoon die wordt gebruikt.

[CyBeR]

Eigenlijk zijn een microfoon en een luidspreker heel erg vergelijkbaar.

Heel erg vergelijkbaar? Zeg, in het geval van dynamische microfoons en hoofdtelefoons, maar gewoon exact hetzelfde.

[postbus51]

En dan zou dit alleen werken indien er geen signaal op de speakers staat
De inkomende geluidsgolven zouden dan tegen de uitgaande trillingen en geluid in moeten gaan

[FlyEragon]

Dat valt best mee, passieve speakers hebben erg kleine magneetjes en spoelen, vaak met een groot oppervlak aan conus (Dus weinig energie voor nodig om dat in beweging te brengen met geluid). Eigenlijk zijn het ideale microfoontjes. Vroeger heb ik ipv microfoons altijd grotere speakers gebruikt, dat werkt echt ontiegelijk goed. Een klein speaker ergens in een hoek van de kamer is voldoende om zelfs fluisterstille gesprekken overal in de kamer goed op te vangen.
Vergeet ook de versterking niet die ze waarschijnlijk ook kunnen beïnvloeden. Natuurlijk is het heel erg afhankelijk van de omstandigheden en voorwaarden, maar dit is dan toch weer een extra middel wat ingezet zou kunnen worden. En waarschijnlijk ook al gebeurd is/gebeurt.

[antiekeradio]

eind jaren '50 - begin jaren '60 heeft Philips al op een van hun luxe radio's zo een functie ingebouwd met een externe luidspreker die bedoeld was om in een andere kamer te hangen. In normaal gebruiken kon je vanaf de radio geluid/muziek afspelen op de speaker maar met een knopje kon hij omgeschakeld worden zodat je hem voor tweeweg spraakverkeer kon gebruiken.

[Raymond Deen]

Met boxen werkt het niet, want de door de beweging van de conus gegenereerde stroompjes komen niet in de audio-out poort van je pc/laptop terecht, maar als "feedback stroom" in de adapter van deze boxen (tenzij je passieve boxen hebt zonder versterker).
Wanneer je kleine speakertjes hebt waar bijna geen geluid uit komt, dan werkt het hoogst waarschijnlijk wel.

[Dooxed]

Als je normaal praat zullen de door de boxen koptelefoon gegenereerde electrische signalen klein zijn, maar als de ruis kleiner is dan dat kan je het prima versterken. Zie signaal-ruis-verhouding op wikipedia.

[Reactie gewijzigd door Dooxed op 22 juli 2024 13:47]

[sspiff]

Dit valt best mee. Ik heb vroeger, toen ik een arme student was, nog veel gebruik gemaakt van oude oortjes in de microfoonpoort van m'n PC als microfoon.

Handig wanneer een goedkope headset de geest geeft en je wil toch skypen of teamspeak gebruiken.

[Gopher]

Als je goed leest zie je dat het niet werkt op boxen. Het werkt wel op standaard koptelefoons, die gebruikte ik soms als kind al om dingen op MC bandjes te zetten.

Anyways, dan nog gaat dit zeker wel, je zult geen super mooie klanken krijgen maar door het volume flink te verhogen van de opnames kun je zeker wel woorden uitmaken van iemand die enkele meters van een koptelefoon af zit, vaak zit je er niet al te ver van weg.

Als die op je hoofd zit zal dat dan wel weer tegenvallen.

[cdwave]

Het zal niet werken met actieve speakers, de versterker zit in een bepaalde richting erin gesoldeerd en die draai je niet zomaar om met wat software.

Op alle passieve speakers, zoals dus ook koptelefoons, werkt dit prima.

Nieuwswaarde hiervan is natuurlijk nul komma nul, dit soort afluisterpraktijken horen in de jaren 60 thuis. Je moest dan wel wat prutsen in iemands radio om die om te butsen tot afluisterapparaat, maar voor die tijd zou dat "soft" genoeg zijn.

[Gopher]

Het hele punt is toch dat ze softwarematig de jack's kunnen omzetten tot luisteren in plaats van afspelen? Mijn systeem kan dit ook (Realtek). Als ik standaard 'n koptelefoon aangesloten zou hebben dan betekend dit dat d.m.v. iets in de buurt van malware ze al in de buurt kunnen komen.

Hoe gevaarlijk dat is, lijkt me dan ook weer te betwisten.

[cdwave]

Ook dat kan al heel lang, ik gebruikte dat in het Windows 95 tijdperk al

[seez]

Offtopic: Ha ja, ik draaide weleens op feestjes waar een microfoon ontbrak. Achja dan maar headphone drivers van je > €180 kostende hoofdtelefoon opofferen.

Ontopic:
Sommige hoofdtelefoons hebben externe volume regeling. Als ze een afspeelapparaat een opneemapparaat is geworden zou je dan door de volume regeling op zo laag mogelijk zetten opname kunnen tegengaan?

Ik unplug altijd mijn hoofdtelefoon wanneer ik deze niet gebruik.

[Anoniem: 24417]

ik *gok* dat die volumetruck niet werkt; het gaat immers om het trillen wat veroorzaakt wordt door geluid, dat blijft vrolijk even hard

(en herkenbaar verhaal van de ontbrekende mic @ feestjes )

[koelpasta]

Die volumeregeling gaat wel helpen hoor. Het gaat erom hoeveel energie (stroom) er bij de ingang aankomt. Als je dat kan verlagen met een volumeknop dan zal de informatie die je opvangt ook minder worde. Op een gegeven moment is er niks meer te verstaan en zit al het geluid uit de koptelefoon in de ruisbodem van de ingang.

[Anoniem: 24417]

maar wordt de energie bij een mic niet juist opgewekt door de beweging (het geluid)?

[koelpasta]

Ja, maar die wordt weer in warmte omgezet door de weerstand in de volumeknop.

[Anoniem: 24417]

ohh, grappig, werkt dat zo

[Obelink]

Als je bedoeld de volume regelaar in het snoer? Als het een analoge potmeter is draai je de lijn inderdaad dicht. Geen geluid eruit = geen geluid erin.

[laptopleon]

Waarom zoude de headphone drivers hier onder lijden? De stroompjes zijn veel kleiner dan bij gebruik als koptelefoon.

[Fido]

Geen kunst aan natuurlijk. Het zou pas knap geweest zijn als deze onderzoekers a.h.v. discrepanties in de stroomsterkte naar de luidsprekers het omgevingsgeluid konden afluisteren, dus ongeacht of de luidsprekers op dat moment geluid afspelen of niet. Theoretisch moet dat kunnen lijkt me.

[laptopleon]

Dat zou knap zijn inderdaad, maar alleen mogelijk als de speakers tegelijkertijd aan de mic hangen. Dan moet die mic functie wel fantastisch gevoelig en tegelijkertijd onverwoestbaar zijn. Daarbij werkt dit alleen als de computer gehackt is. Niet alleen vanwege de benidigde driver aanpassing, maar ook om de data naar de hacker te krijgen.

[Fido]

alleen mogelijk als de speakers tegelijkertijd aan de mic hangen.

Inderdaad als een geluidskaart zo werkt als wij denken dat het werkt. De Chinezen hebben het vast als standaardfunctionaliteit in hun chips zitten.
Dus de geluidschip detecteert dat er een stroom loopt terwijl dit niet veroorzaakt wordt door de DAC. Dat verschil kun je meten. Misschien vergezocht, maar ik denk dat het mogelijk is. Uiteraard werkt dat ook in dit geval alleen bij passieve speakers.

[laptopleon]

Afgezien van dat dat vergezocht is – even als gedachte-experiment: Zijn er überhaupt passieve speakers te koop, waar je ook nog iets mee ten gehoren kan brengen via een geluidskaart?

[koelpasta]

In de praktijk heb je geen meting van discrepantie o.i.d.
Als je je eigen geluidskaart had ontworpen dan had je het theoretisch wel zo kunnen maken. Maar het had niet logisch geweest.

[mcDavid]

Grappig, maar de meeste laptops, telefoons, tablets etc. (kortom het gros van de computers) hebben toch al een ingebouwde microfoon? Als je dusdanige toegang hebt tot een systeem dat je de audio-drivers kunt beïnvloeden, kun je ook gewoon de microfoon inschakelen.

De use-case waarin een systeem géén ingebouwde microfoon heeft, maar er wél toevallig een koptelefoon op aangesloten is, die op dat moment níét gebruikt wordt om muziek af te spelen, lijkt me redelijk beperkt.

[tweaknico]

PC waarop wel hoofdtelefoon zit Zonder microfoon? die komen voor...
Appliance waarin een PC mobo zit als bv. Media box zonder microfoon?...
Met meerdere microfoons zou je ook aan plaatsbepaling kunnen doen.

Zo paar use cases erbij.

[Reactie gewijzigd door tweaknico op 23 juli 2024 06:45]

[stresstak]

Als je dusdanige toegang hebt tot een systeem dat je de audio-drivers kunt beïnvloeden, kun je ook gewoon de microfoon inschakelen.

Maar er zijn talloze mensen die wel de camera en de microfoon 'afplakken' en niet de koptelefoonuitgang. Deze lieden zullen niet verwachten dat die uitgang ineens ingang wordt.

[ArmEagle]

Ik weet niet hoe elektronisch er een verschil tussen een microfoon en luidspreker zit. Kun je met wat simpele componenten (diodes?) jouw 'uitgang' beschermen?

[Anthracite]

De simpelste manier is om er een klein versterkertje tussen te zetten, dan zit de koptelefoon niet meer direct aan de audiopoort. Met diodes gaat het niet. Audio is wisselspanning.

[ArmEagle]

"wisselspanning"; dat bedoel ik met er geen verstand van te hebben .

Dat kan nog een leuk projectje worden voor iemand als ik. Met 5V vanaf USB (ja, letten op de beperkte stroom). Tenminste, ik neem aan dat er geen passief circuit te maken is wat het omkeren ook voorkomt?

[Anthracite]

Passief kan ik (als circuit designer) niets verzinnen. Met USB voeding: een opamp buffertrapje, in- en uitgang DC ontkoppelen, en klaar.

[HKS-Skyline]

Ik vind het bijzonder dat dit nu pas naar buiten komt. Ik kan mij niet voorstellen dat dit niet al jaren word gebruikt. Toen ik 6 was en met de taperecorder van mn ouders speelde was ik er ook al achter dat mijn koptelefoon als mic kon werken. Het aanpassen van de line in en out van onboard audio is in technisch opzicht ook al jaren mogelijk.

[Obelink]

De clou is het niet het gebruik van de hoofdtelefoon als microfoon maar het omprogrammeren van uitgang tot ingang. Dat is mogelijk door de digitale opbouw van de uitgang. Dat is nieuw en past ook in de lijn van de kunstjes die ze eerder hebben bekendgemaakt.

[xFeverr]

Als ik het goed begrijp zeg je dat het omprogrammeren nieuw is... Maar dat valt echt wel mee.

Op een hele oude laptop had ik dit truuckje al is ontdekt. Je kon in de realtek software dubbelklikken op een van de poorten en deze een andere functie geven. Hiervan heb ik een aantal keren al dankbaar gebruik gemaakt.

Dit is alles behalve nieuw voor mij...

[SuperDre]

Achja, heb je alleen hooguit last van als je dus een 'analoge' koptelefoon met draad gebruikt. gebruik je een draadloze koptelefoon, dan heb je nergens last van..
Dit is weer zoiets, grappig dat het kan, maar redelijk zinloos..

[DarkForce]

Zinloos omdat jij draadloos gebruikt en het merendeel van de mensen bekabeld bedoel je ? Kijk dat is pas echt zinloos.... kijk om je heen, en je ziet dat niet iedereen een bluetooth setje gebruikt om te bellen via de mobiel en als je wat meer socialize zou je ook vaak horen dat mensen die een tablet hebben of achter de laptop zitten gewoon een headsetje met kabeltje gebruiken.

Een paar oortjes van € 1,00 bij de Blokker doet vaak al wat de gemiddelde consument wilt en voor de wat betere audio koopt men wel een hoofdtelefoon van rond de € 15,00 bij bijvoorbeeld een Bax-Shop, MediaMarkt etc.

Zo zinloos is het dus niet.

[SuperDre]

sorry hoor, maar ik ken toch genoeg mensen die inmiddels gewoon een bluetooth setje hebben.
Maar met zinloos bedoel ik dat het een vorm van spioneren is die echt amper tot niet gebruikt zal worden omdat de kwaliteit redelijk ruk is en het toch wel opvalt als je de headset weer op zet en je geen geluid krijgt omdat uitgang als ingang gebruikt wordt.

[Reactie gewijzigd door SuperDre op 23 juli 2024 06:45]

[Techneut]

Al met al verbaas ik me een beetje over zoveel commotie over een al meer dan honderd jaar overbekend principe. Namelijk dat het grondprincipe van een luidspreker of koptelefoon en een microfoon helemaal gelijk is. Ter vergelijking in de elementaire elektrotechniek, een motor en een generator zijn in wezen ook precies hetzelfde en daar wordt zelfs gebruik van gemaakt bij op de motor afremmen. Hoegenaamd niets nieuws. Dat hier een stevige signaalversterking aan te pas moet komen is maar bijzaak, zelfs als bij het eindresultaat oorverdovend veel ruis optreedt. Bij spionage wordt dat echt niet als een probleem ervaren.

Ook bewegende spoel versus bewegende magneet is niet relevant. Wederom die vergelijking met motor versus generator, bij een fietsdynamo komen beide principes voor met geen enkel verschil in efficiëntie. Kortom, wat is hier nou echt zo nieuw aan dat het de moeite waard is om er een artikel aan te wijden? Het zou mij ook niet verbazen als hier al héél al lang gebruik van wordt gemaakt.
Hardware- of softwarematig (onderstaande reactie) is totaal niet relevant, ook met software is er volgens mij niets nieuws onder de zon.

[Reactie gewijzigd door Techneut op 23 juli 2024 06:45]

[Anthracite]

Je mist de clou. Het gaat erom dat een uitgang op veel audiochipsets als ingang geconfigureerd kan worden, waardoor het met puur software mogelijk is om af te luisteren.

Dat een speaker als microfoon gebruikt kan worden is al bekend sinds er magnetodynamische transducers zijn.

[Reactie gewijzigd door Anthracite op 23 juli 2024 06:45]

[qwerty_user]

Een draadloze koptelefoon/ headset is better bestand tegen deze praktijken.

[OCU-Macs]

Tegen deze praktijken wel ja, maar tegelijkertijd opent het dan weer een scala aan andere mogelijkheden om af te luisteren!

[ThanklessMoss]

Gelukkig heb ik een koptelefoon met SPDIF.