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像亞馬遜 Echo Dot、Google Home Mini 這樣的小型智能音箱，價(jià)格非常便宜，功能也非常強(qiáng)大。調(diào)查顯示，疫情之前這兩個(gè)智能音箱系列的滲透率在美國(guó)達(dá)到了 35% 的家庭，預(yù)計(jì)在 2025 年將會(huì)達(dá)到 75%
不過(guò)，幾位來(lái)自英國(guó)和意大利的安全研究者最近發(fā)現(xiàn)，亞馬遜的 Echo 智能音箱存在一個(gè)相當(dāng)棘手的社會(huì)工程學(xué)漏洞。
這個(gè)漏洞能夠讓攻擊者激活并劫持音箱，背著用戶進(jìn)行各種操作。影響方面，除了侵犯了用戶隱私之外，還可能導(dǎo)致更加嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失，甚至人身傷害的風(fēng)險(xiǎn)。
離譜的是，這個(gè)漏洞并不需要什么復(fù)雜的黑客代碼，只靠 Echo 音箱自己就可以實(shí)現(xiàn)——簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，Echo 音箱通過(guò)音樂(lè)和電臺(tái)技能 ( skill ) ，如果播放了某段特定的音頻，而音頻當(dāng)中包含了某個(gè)特定的觸發(fā)詞 / 指令，漏洞就被觸發(fā)了。
研究者將這個(gè)漏洞命名為 Alexa versus Alexa ( 簡(jiǎn)稱 AvA ) ——顧名思義，就是 Alexa（亞馬遜的虛擬語(yǔ)音助理）自己黑掉自己……
體驗(yàn)越好，漏洞越大
為了讓智能音箱和語(yǔ)音助理產(chǎn)品被更多人使用，廠商們都在研究如何進(jìn)一步提升體驗(yàn)。然而，很多設(shè)計(jì)初衷是為了提升體驗(yàn)的功能，都給用戶添了麻煩，甚至還有可能成為本文所討論的安全漏洞。
包括 Siri、Google Assistant ( GA ) ，Alexa 在內(nèi)的虛擬語(yǔ)音助手，都會(huì)保持麥克風(fēng)開(kāi)啟，因?yàn)樗鼈冃枰O(jiān)聽(tīng) "Hey Siri", "Ok Google", "Hey Alexa" 等喚醒口令。然而因?yàn)樽R(shí)別并不是完全準(zhǔn)確的，這些虛擬語(yǔ)音助手經(jīng)常會(huì)被誤觸發(fā)——蘋(píng)果手機(jī)用戶過(guò)去經(jīng)常遭遇此類情況。
研究者發(fā)現(xiàn)，除了識(shí)別不準(zhǔn)之外，Echo 音箱還有另一個(gè)問(wèn)題：它對(duì)自己發(fā)出的聲音的干擾排除能力不是很好。簡(jiǎn)而言之，如果我們讓 Echo 去播放一段音頻，而這段音頻當(dāng)中正好包含了能夠控制 Echo 去做其他事情的命令——結(jié)果，Echo 就會(huì)給自己發(fā)號(hào)施令。
經(jīng)過(guò)測(cè)試，被這種方式劫持的 Echo 所能做的包括并不限于：播放音頻文件或在線電臺(tái)、監(jiān)聽(tīng)房間內(nèi)的對(duì)話、調(diào)整鬧鐘、修改用戶日歷項(xiàng)、給任意號(hào)碼打電話、操控智能家庭設(shè)備，甚至用主人的亞馬遜賬號(hào)在網(wǎng)上亂買東西等……
讓我們來(lái)更詳細(xì)地看一下這個(gè)漏洞的攻擊方式：
1）首先，黑客制作一段聽(tīng)起來(lái)完全沒(méi)有問(wèn)題的音頻文件，比如一首歌，或者一個(gè) podcast，并且在音頻文件中加入能夠激活 Alexa/Echo 并且讓其執(zhí)行特定操作的命令；
2）黑客有兩種攻擊角度可選：在距離攻擊對(duì)象家的足夠距離內(nèi)，用手機(jī)藍(lán)牙鏈接 Echo 音箱，然后播放音頻（下圖中的 1.2），也可以直接把音頻做成在線電臺(tái)，通過(guò)社工學(xué)的方式讓攻擊對(duì)象 Echo 播放（下圖中的 1.1）；
注意：Echo 無(wú)需安裝額外應(yīng)用就具備播放在線電臺(tái)的技能 ( Skill ) ，這些技能是在云端運(yùn)行的（如上圖右側(cè)所示）。并且，任何人都可以自己開(kāi)發(fā)類似的技能，發(fā)布到亞馬遜的 Alexa 技能商店里。雖然亞馬遜會(huì)對(duì)首次發(fā)布的技能進(jìn)行安全核查，但開(kāi)發(fā)者仍然可以在后續(xù)更新中加入惡意代碼，并且不會(huì)被亞馬遜發(fā)現(xiàn)。
3）Echo 播放了可疑的音頻文件，接受了音頻中的指令，就能夠在用戶不知情的前提下進(jìn)行各種操作，給用戶添麻煩，比如修改甚至取消鬧鐘，讓人睡過(guò)頭；開(kāi)關(guān)智能燈泡，讓人以為家里鬧鬼；修改日歷項(xiàng)，讓人錯(cuò)過(guò)重要事情等等；
不要以為這些都是無(wú)害的小玩笑，這個(gè)漏洞完全可能導(dǎo)致更嚴(yán)重的隱私泄露、財(cái)產(chǎn)損失和人身危險(xiǎn)。
舉三個(gè)場(chǎng)景為例：
1. 隱私泄露：黑客可以在可疑的音樂(lè)文件里加入 "go on"。這個(gè)詞組也對(duì)應(yīng)了 Echo 音箱支持的一個(gè)技能，可以極大延長(zhǎng) Echo 保持激活的時(shí)間，監(jiān)聽(tīng)用戶說(shuō)話的時(shí)間；進(jìn)而，黑客還可以將用戶講話內(nèi)容發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。在最極端的情況下，黑客完全有能力結(jié)合 go on 和其它技能來(lái)完全劫持 Echo 音箱，把用戶發(fā)布的命令替換成自己的……
2. 財(cái)產(chǎn)損失：過(guò)去我們偶爾會(huì)看到這樣的新聞：有人收到了亞馬遜的包裹，但是自己并沒(méi)有買過(guò)里面的東西——通過(guò)本文所探討的這個(gè)漏洞，黑客是完全可以劫持 Echo 去亂買東西的。
這是因?yàn)橥ǔ?Echo 只會(huì)在購(gòu)買后首次配置時(shí)驗(yàn)證用戶的身份和賬戶信息，后續(xù)無(wú)論是安裝技能還是網(wǎng)上下單，都無(wú)需做額外的身份校驗(yàn)——這些設(shè)計(jì)原本是為了讓使用體驗(yàn)更流暢，現(xiàn)在可能被漏洞利用。
3. 人身傷害和財(cái)產(chǎn)嚴(yán)重?fù)p失：如果用戶家里裝了兼容 Alexa 的智能門鎖的話，壞人可以在門口藍(lán)牙連上音箱，播放指令，打開(kāi)門鎖——這可就成了嚴(yán)重的入室搶劫風(fēng)險(xiǎn)了……
此次漏洞被命名為 CVE-2022-25809：
研究的結(jié)果也已經(jīng)寫(xiě)成了論文，放在 arXiv 上（點(diǎn)擊文末 " 閱讀原文 " 按鈕）
受影響產(chǎn)品和嚴(yán)重程度，
令人擔(dān)憂的是，如果結(jié)合前面提到的在線電臺(tái)（遠(yuǎn)程）和藍(lán)牙連接（現(xiàn)場(chǎng)）這兩種攻擊角度的話，這一漏洞的兇險(xiǎn)程度是非常高的：
可以在全世界任何地點(diǎn)對(duì)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程侵入，
可以一次性劫持多個(gè) Echo 設(shè)備，
可以不采用社工學(xué)方法發(fā)起攻擊，
可以在斷線之后重新發(fā)起攻擊，
甚至可以在首次攻擊完成并建立連接后進(jìn)行遮掩，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期入侵，將其變成 " 肉雞 " 等等……
研究人員已經(jīng)將這次的主要漏洞 AvA，以及順道發(fā)現(xiàn)的另外兩個(gè)小漏洞 Full Volume 和 Break Tag Chain 的 資料直接提交給了亞馬遜。
Full Volume 漏洞可以增大音箱播放內(nèi)容的音量，從而提高受影響的 Echo 設(shè)備以及同房屋內(nèi)的其它聯(lián)網(wǎng) Echo 設(shè)備被劫持的幾率；
Break Tag Chain 能夠在用戶不知情的前提下延長(zhǎng)特定技能持續(xù)運(yùn)行的時(shí)間，對(duì)黑客進(jìn)一步完善社工學(xué)攻擊場(chǎng)景起到幫助。
漏洞的驗(yàn)證和復(fù)現(xiàn)工作是在第三代 Echo Dot 上進(jìn)行的，不過(guò)研究人員指出：三代和四代的所有 Echo 智能音箱產(chǎn)品都存在此漏洞。
亞馬遜將漏洞嚴(yán)重性評(píng)為 " 中級(jí) "，并且也在最近對(duì)受影響的 Echo 產(chǎn)品發(fā)布了補(bǔ)丁更新（版本號(hào)：3 代 6812454788，4 代 6409855108）。
這次補(bǔ)丁在一定程度上降低 Echo 設(shè)備被自己所播放內(nèi)容當(dāng)中的觸發(fā)詞激活的幾率，然而它并沒(méi)有完全補(bǔ)上漏洞。因?yàn)檎缥覀冊(cè)谇懊嫠岬降模哼@個(gè)漏洞并非由代碼缺陷，而是由功能設(shè)計(jì)所導(dǎo)致的。
原則上，只要 Echo 音箱還是麥克風(fēng)全時(shí)開(kāi)啟監(jiān)聽(tīng)觸發(fā)詞，只要技能 ( skill ) 的發(fā)布、審核和調(diào)用機(jī)制保持現(xiàn)狀，只要 Echo 為了確保使用體驗(yàn)而不在特定操作的時(shí)候進(jìn)行用戶身份驗(yàn)證——這個(gè)漏洞就將繼續(xù)存在。
研究人員指出，想要對(duì)抗這一漏洞，有幾種思路可以參考：
1）壓制智能音箱被自己播放的內(nèi)容觸發(fā)的能力：這一點(diǎn)上，Echo 已經(jīng)有了類似的機(jī)制設(shè)計(jì)，采用了多麥克風(fēng)陣列可以更加準(zhǔn)確地偵測(cè)語(yǔ)音命令的來(lái)源方位，便于判斷命令來(lái)自于用戶還是自己。
2）檢測(cè)語(yǔ)音命令的聲波信息：如果聲波當(dāng)中包括了人的聲道發(fā)不出來(lái)的低頻聲波，則有很大的幾率是來(lái)自自己或者另一臺(tái)揚(yáng)聲器。
3）在更多的場(chǎng)景里嚴(yán)格使用已知用戶的聲音：很多智能音箱在初次設(shè)置的時(shí)候，都會(huì)讓用戶多說(shuō)幾句話，這樣就能聽(tīng)出來(lái)說(shuō)話的人是誰(shuí)，從而有針對(duì)性地完成操作。然而至少對(duì)于目前 Echo 音箱來(lái)說(shuō)，它并不會(huì)在進(jìn)行高風(fēng)險(xiǎn)操作（如支付、操控其它智能設(shè)備）的時(shí)候驗(yàn)證命令是否來(lái)自已知的用戶。亞馬遜應(yīng)該在這一點(diǎn)上進(jìn)行優(yōu)化。
如果正在閱讀本文的你也在用 Echo 音箱產(chǎn)品，可以檢查一下設(shè)備是否已經(jīng)更新到最新版本。
一般來(lái)說(shuō)，我們還是可以正常使用智能音箱的，但如果你實(shí)在擔(dān)心音箱被劫持的話，可以在長(zhǎng)時(shí)間不用的時(shí)候（比如出門前）把音箱上的麥克風(fēng)完全關(guān)掉，只要按下麥克風(fēng)的按鈕，指示燈變?yōu)榧t色就可以了。
