スパイは電球の振動を観察することで盗聴できる

高度な盗聴技術は年々増加の一途を辿っています。盗聴、ハッキングされた電話、壁の盗聴器、さらには建物のガラスにレーザーを反射させて内部の会話を盗聴するといった技術まであります。そして今、音声スパイの新たなツールとして、窓から見える可能性のある部屋の電球が加わりました。

イスラエルのネゲブ・ベングリオン大学とワイツマン科学研究所の研究者たちは本日、「ラムフォン」と呼ぶ長距離盗聴の新技術を発表した。この技術により、ノートパソコンと1000ドル未満の機材（望遠鏡と400ドルの電気光学センサーのみ）があれば、数百フィート離れた部屋のあらゆる音をリアルタイムで盗聴できるという。盗聴は、電球のガラス面に生じる微小な振動を観察するだけで可能になる。振動によって電球から発せられる光量の微小な変化を測定することで、スパイが会話の内容や楽曲を判別できるほど明瞭に音を拾えることを研究者たちは実証した。

「ハッキングや機器の設置を必要とせず、部屋のあらゆる音を部屋から取り出すことができます」と、ベングリオン研究所のセキュリティ研究者ベン・ナッシ氏は語る。ナッシ氏は、同僚の研究者ヤロン・ピルティン氏とボリス・ザドフ氏と共にこの技術を開発し、8月に開催されるセキュリティカンファレンス「ブラックハット」で研究成果を発表する予定だ。「吊り下げた電球が視界に入るだけで、それで十分です」

実験では、研究者たちは対象のオフィスの電球から約24メートル離れた場所に複数の望遠鏡を設置し、それぞれの接眼レンズをThorlabs社製PDA100A2電気光学センサーの前に置いた。そして、A/Dコンバータを用いて、センサーからの電気信号をデジタル情報に変換した。離れた部屋で音楽や音声を再生しながら、望遠鏡で捉えた情報をノートパソコンに入力し、解析を行った。

研究者たちは、音に反応した電球の微小な振動（数百ミクロン単位の動きを測定）が、各望遠鏡を通してセンサーが捉えた光に測定可能な変化として記録されることを発見した。ソフトウェアで信号を処理してノイズを除去した後、室内の音の録音を驚くほど忠実に再現することに成功した。例えば、ドナルド・トランプ大統領のスピーチの断片を、GoogleのCloud Speech APIで文字起こしできるほど鮮明に再現できることを示した。また、ビートルズの「レット・イット・ビー」の録音も生成し、曲名検索アプリ「Shazam」が瞬時に認識できるほど明瞭に録音した。

ただし、この技術にはいくつかの限界がある。研究者たちはテストで吊り下げ式の電球を使用しており、固定式のランプや天井器具に取り付けられた電球が、同様の音声信号を生成するのに十分な振動を起こすかどうかは不明である。また、デモンストレーションで使用した音声と音楽の録音は、スピーカーを最大音量にした状態での平均的な人間の会話よりも音量が大きかった。しかし、研究チームは、比較的安価な電気光学センサーとアナログ-デジタルコンバーターを使用していたため、より静かな会話を拾うには、より高価なものにアップグレードできたはずだと指摘している。LED電球の信号対雑音比（S/N比）は、白熱電球の約6.3倍、蛍光灯の約70倍である。

こうした注意点にもかかわらず、スタンフォード大学のコンピューター科学者で暗号学者のダン・ボネ氏は、研究者らの手法は、彼が「サイドチャネル」攻撃と呼ぶ、意図しない情報漏洩を利用して秘密を盗む攻撃の、重要かつ潜在的に実用化可能な新しい形態であると主張している。「これはサイドチャネル攻撃の見事な応用例です」とボネ氏は言う。「吊り下げ式の電球と高音が必要だとしても、非常に興味深いものです。そして、これが可能であることが示されたのは今回が初めてです。攻撃はますます巧妙化しており、今後の研究によって、この手法は時間とともにさらに改善されるでしょう。」

BGUのユヴァル・エロヴィチ氏と、広く普及しているRSA暗号システムの共同発明者であるアディ・シャミール氏の助言を受けたこの研究チームは、予期せぬ音響現象が盗聴を可能にすることを示した最初の研究チームではありません。研究者たちは長年、標的の窓に反射したレーザー光によってスパイが室内の音を拾えることを知っていました。別の研究グループは2014年に、マルウェアがマイクにアクセスできない場合でも、侵入したスマートフォンのジャイロスコープが音を拾えることを示しました。Lamphoneに最も近い従来の技術は、MIT、マイクロソフト、アドビの研究者が2014年に「ビジュアルマイク」と呼んだものです。室内で振動を拾う物体（例えばポテトチップスの袋や観葉植物など）を望遠鏡で録画した映像を分析することで、研究者たちは音声や音楽を再現することができました。

しかしナッシ氏は、ビデオベースの手法は電球を部屋に設置する必要がないため、はるかに汎用性が高いものの、録画後にソフトウェアでビデオを分析し、物体の微細な振動を拾った音に変換する必要があると指摘する。一方、Lamphoneはリアルタイムのスパイ活動を可能にする。振動する物体自体が光源であるため、電気光学センサーははるかに単純な視覚データから振動を捉えることができる。

これにより、ラムフォンは従来の技術よりも諜報活動においてはるかに実用的になる可能性があるとナッシ氏は主張する。「実際にリアルタイムで使用すれば、機会を逃すことなく、リアルタイムで対応できるのです」と彼は言う。

それでもナッシ氏は、研究者たちが研究結果を公表するのは、スパイや法執行機関を支援するためではなく、監視の対象となる双方に何が可能なのかを明確にするためだと述べている。「私たちは、この種の攻撃ベクトルに対する認識を高めたいのです」と彼は言う。「私たちはツールを提供するゲームをしているわけではありません。」

この手法の標的になる可能性は低いですが、未然に防ぐのも簡単です。吊り下げられた電球を覆っておくか、カーテンを閉めればもっと良いでしょう。もしあなたがこの種のスパイ行為を心配するほど偏執的なのであれば、レーザーマイクによる盗聴を防ぐために、窓に防振装置を既に取り付けているはずです。また、家の中を盗聴器がないか徹底的に掃除し、携帯電話やパソコンからマイクを取り外しておきましょう。電球にさえ耳がある時代、偏執狂の仕事は決して終わらないのですから。

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