Учёные Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта (CSAIL) при Массачусетском технологическом институте установили, что датчики внешней освещённости на современных умных устройствах могут представлять угрозу конфиденциальности для их владельцев.

Источник изображения: news.mit.edu

Эти датчики собирают данные об освещённости окружающего пространства и помогают гаджетам регулировать яркость экрана. В отличие от камер доступ к датчикам открыт для всех приложений, и злоумышленники могут злоупотребить этой привилегией: учёные разработали алгоритм вычислительной визуализации для получения изображения окружающих объектов с точки зрения дисплея. Этот алгоритм может использоваться для записи отдаваемых пользователем команд на сенсорном экране, а приложениями-шпионами могут выступать браузеры и видеоплееры. Датчик внешней освещённости производит сбор информации, отслеживая динамику интенсивности света, и сочетание этой информации с данными об изображении экрана позволяет при помощи алгоритма машинного обучения выявлять пиксельное изображение движений рук пользователя.

Свою гипотезу авторы исследования подтвердили на трёх демонстрациях с использованием планшета под Android. Перед устройством поместили человеческий манекен и начали касаться экрана, имитируя сенсорные команды как человеческой рукой, так и её картонной имитацией — датчик помог их распознать. Во второй демонстрации исследователи зафиксировали широкий набор сложных сенсорных жестов, правда, скорость обработки данных была крайне невысокой — один кадр за 3,3 минуты. Третий опыт показал, что видеозапись, будь то фильм или набор коротких видео, способна помочь в сборе исходных данных: на экране запустили мультфильм «Том и Джерри», над датчиком зависла человеческая рука, а позади была белая доска, которая отражала свет на устройство — это сочетание помогло восстановить последовательность сенсорных жестов.

Учёные обращают внимание, что в сегодняшних условиях эффективность атаки крайне невысока: изображения захватывается со скоростью 3,3 минуты за кадр, но и эту угрозу недооценивать не следует. Для защиты они предлагают принять несколько мер: программно ограничить доступ приложений к датчику освещённости, а также снизить точность и скорость работы датчика. Кроме того, датчики можно размещать не на лицевой, а на боковой стороне устройства, где он не сможет фиксировать взаимодействие с сенсорным экраном.

Производительные компьютеры, обеспечивающие функции автопилота на машинах нового поколения, могут стать столь же мощными источниками углеродных выбросов, что и центры обработки данных. Таковы результаты подсчётов, проведённых учёными Массачусетского технологического института (США).

Источник изображения: Kenny Eliason / unsplash.com

Авторы исследования взяли за исходную точку предположение, что к 2050 году платформами автопилота будут оборудованы 95 % автомобилей, то есть около миллиарда транспортных средств в мире. Если уровень энергопотребления необходимых для этого бортовых компьютеров составит 840 Вт, то при средней продолжительности эксплуатации всего один час в день их совместный вклад в объёмы углеродных выбросов сравняется с показателями ЦОД на 2018 год. В 2018 году ЦОД обеспечивали 0,3 % мировых выбросов углерода — столько же, сколько Аргентина.

Учёные согласны, что их выводы пока носят преимущественно условный характер: сами подсчёты производить не так сложно, но в исходных данных пока значителен фактор неопределённости, потому что речь идёт о технологиях, которых ещё нет. К примеру, платформы автопилота высших (4 и 5) уровней пока находятся в области исследований, и за основу пришлось взять существующие алгоритмы глубоких нейросетей с показателями необходимых для их работы вычислительных мощностей.

В большинстве рассмотренных сценариев учёные установили, что средняя мощность бортового компьютера не должна превышать 1,2 кВт, а рост энергоэффективности электроники должен ускориться — она должна удваиваться каждые 1,1 года, а не каждые 2,8 года, как сейчас. По мнению исследователей, полностью автономные машины выйдут на дороги нескоро, поэтому ещё остаётся время на решение проблемы бортовых компьютеров и связанных с ними углеродных выбросов.

Среди потенциальных способов повышения эффективности учёные отмечают особую конфигурацию бортовых компьютеров, включающую в себя специализированные аппаратные компоненты и оборудование общего назначения, а также оптимизацию работы программных алгоритмов. И здесь важно избежать излишнего упрощения систем, чтобы не идти на компромисс с вопросами безопасности. Кроме того, придётся оценить вклад и других необходимых для работы автопилота компонентов — камер и сенсоров, которые в данном исследовании вообще не учитывались.