無人機竟能竊聽水下通訊!跨介質監聽技術顛覆傳統認知
長期以來被視為安全堡壘的水下通訊,如今面臨前所未有的挑戰。普林斯頓大學與麻省理工學院(MIT)的研究團隊開發出一項突破性技術,能夠從空中攔截水下聲波通訊,徹底顛覆了學界對水下傳輸安全性的既定認知。
這項創新技術利用雷達解讀水下聲納訊號在水面產生的細微震動,不僅能竊取通訊內容,還能大致定位水下發射源的位置。研究團隊在11月20日於華盛頓特區舉行的ACM MobiCom會議上發表論文,詳細介紹這項名為「SURF」的技術,同時提出多項防範對策。
「我們希望水下通訊裝置的設計者能採納這些防護策略。」該研究首席研究員、普林斯頓大學電機與電腦工程學系助理教授Yasaman Ghasempour表示。團隊已在普林斯頓校內的卡內基湖成功驗證這套系統,雖然在開放海域應用仍面臨挑戰,但研究人員相信透過工程技術的持續進步終將實現。
2018年MIT團隊雖首創跨介質通訊技術,但需事先協調通訊引數。如今普林斯頓團隊突破這項限制,開發出能破解非合作水下訊號的新演演算法,讓潛在攻擊者無需掌握任何技術細節就能竊取敏感資訊。
研究指出,這項技術可能危及氣候監測裝置、油氣鑽井平臺甚至潛艦的通訊安全。「這項研究揭示了過去從未被考慮到的資訊洩漏途徑。」論文共同第一作者、普林斯頓研究生Poorya Mollahosseini強調。
傳統水下通訊的安全基礎在於聲波難以穿透水面屏障。MIT團隊在2018年發現,聲波撞擊水面產生的細微震動其實攜帶著原始訊息的「指紋」。普林斯頓團隊進一步改良這項發現,運用商用無人機搭載的雷達系統,在游泳池和真實湖泊環境中成功解碼水下訊息,準確率高達97.58%。
「我們刻意使用現成的基本裝置來證明這項技術的可行性。」Ghasembour教授指出,「想像一下若使用更精密的雷達系統會有多驚人的效果。」研究同時發現,不同調變方式的抗竊聽能力差異顯著,論文中也針對通訊鏈路設計提出具體建議以增強安全性。
這項由美國國家科學基金會、海軍研究辦公室和普林斯頓大學創新基金支援的研究,不僅揭露了水下通訊的潛在風險,更為未來安全技術發展指明方向。研究團隊表示將持續探索更完善的防護措施,以應對這類新型態的監聽威脅。