L'intelligenza artificiale può capire cosa digiti ascoltando ciò che batti sulla tastiera

Jun 04, 2023

I ricercatori delle Università di Londra, Durham e Surrey hanno sviluppato un nuovo sistema di intelligenza artificiale in grado di origliare la tastiera per raccogliere dati potenzialmente sensibili. L'algoritmo, presentato in un nuovo articolo, è stato testato su una tastiera MacBook Pro e ha raggiunto una precisione del 93-95% nel rilevare quali tasti sono stati premuti basandosi esclusivamente sulle registrazioni audio.

La ricerca illustra anche come i microfoni siano onnipresenti nei telefoni, nei laptop e in altri dispositivi, che potrebbero quindi essere utilizzati per compromettere la sicurezza dei dati attraverso attacchi acustici tramite canali laterali. Mentre articoli precedenti avevano esplorato il rilevamento della pressione dei tasti del laptop tramite audio, questo approccio basato sull’intelligenza artificiale raggiunge livelli di precisione senza precedenti.

Secondo i ricercatori, il loro modello di intelligenza artificiale supera anche altri metodi basati su hardware, che devono affrontare limiti di distanza e larghezza di banda. Con i microfoni incorporati nei comuni dispositivi di consumo, l’acustica della digitazione è più esposta e accessibile che mai.

Allora come funziona questo nuovo algoritmo audio? I ricercatori hanno prima registrato campioni audio della digitazione su un MacBook Pro, premendo ciascun tasto 25 volte. Ciò ha consentito al sistema di intelligenza artificiale di analizzare le minime variazioni tra il suono emanato da ciascun tasto.

Le registrazioni audio sono state poi trasformate in spettrogrammi, che sono rappresentazioni visive delle frequenze sonore nel tempo. Il modello di intelligenza artificiale è stato addestrato su questi spettrogrammi, imparando ad associare modelli diversi a diverse sequenze di tasti.

Applicando questo processo di training a migliaia di segmenti audio, l’algoritmo apprende le sottili distinzioni tra le impronte acustiche di ogni tasto colpito. Una volta addestrata su una tastiera specifica, l’intelligenza artificiale può quindi analizzare nuove registrazioni audio e prevedere le sequenze di tasti con elevata precisione.

I ricercatori hanno scoperto che, se addestrato sulla tastiera di un MacBook Pro, l’algoritmo raggiungeva una precisione compresa tra il 93 e il 95%. Le prestazioni sono diminuite solo leggermente durante il test sui suoni della tastiera nelle registrazioni delle chiamate Zoom.

Il sistema AI deve essere calibrato su modelli di tastiera e ambienti audio specifici. Tuttavia, l’approccio potrebbe essere ampiamente applicabile se gli aggressori riuscissero a ottenere i dati di addestramento adeguati. Con un modello personalizzato, i malintenzionati potrebbero potenzialmente intercettare password, messaggi, e-mail e altro ancora.

Sebbene la minaccia alla privacy sia preoccupante, lo studio dimostra anche le crescenti capacità degli algoritmi di intelligenza artificiale di trovare informazioni in nuove forme di dati. Le emanazioni acustiche sono state a lungo esplorate negli attacchi sui canali laterali, forse più comunemente tramite microfoni laser, ma il sofisticato apprendimento automatico ora consente un’analisi senza precedenti di questi segnali trapelati.

Esistono alcuni modi per proteggere i tuoi dati da questo tipo di attacco e non implicano la digitazione silenziosa.

I dattilografi sembrano confondere il modello, facendo scendere la sua precisione al 40% (probabilmente perché i dattilografi premono i tasti in parti diverse, modificando l'acustica). Come contromisure vengono menzionati anche un cambiamento nello stile di digitazione, la riproduzione di suoni su un altoparlante e l'utilizzo di tastiere touchscreen. Potresti divertirti a immergerti nella tana del coniglio del modding della tastiera, poiché cambiare l'acustica della tua tastiera rende l'intelligenza artificiale inutilizzabile in quanto richiederebbe un altro round di allenamento.

Andando avanti, i ricercatori suggeriscono ulteriori indagini per individuare e proteggersi da questi vettori di minacce emergenti. Mentre l’intelligenza artificiale continua a sbloccare nuove potenzialità per sfruttare fonti di dati onnipresenti, il mantenimento della sicurezza e della privacy dei dati richiederà pari ingegno per identificare e mitigare le vulnerabilità involontarie.