面临风险的电容触摸屏：通过电磁辐射对智能手机发起的实用侧信道攻击
密码学与安全
2026-05-15 v1
摘要
现代智能手机中的电容触摸屏引入了严重的侧信道漏洞。然而，现有的攻击通常需要苛刻的条件或侵入式测量。本文提出了 TESLA，一种新颖的非接触式电磁（EM）侧信道攻击，它利用了触摸屏扫描期间固有的电磁辐射。我们证明这些辐射编码了触摸交互的时空演变过程，构成了统一的泄漏基础。通过在受害者设备附近秘密放置一个电磁探头，TESLA 使攻击者能够提取高度敏感的信息，包括屏幕解锁 PIN 码、键盘输入、交互的应用程序类别以及连续的手写轨迹。与现有攻击相比，TESLA 提供了更广泛的攻击目标、更高效的样本采集，并适用于实际攻击场景。在主流商用智能手机（具体为 iPhone X、Xiaomi 10 Pro、Samsung S10 和 Huawei Mate 30 Pro）上的广泛评估验证了 TESLA 的有效性。它在私人会议室和公共图书馆等多种环境中均实现了出色的推理准确率，PIN 码识别、键盘输入重建和应用推断的成功率分别为 99.3%、97.6% 和 95.0%。同时，对于 2D 手写轨迹重建，它达到了 76.8% 的字符识别准确率以及很高的几何相似度（Jaccard 指数为 0.74）。
引用
@article{arxiv.2605.14633,
title = {Capacitive Touchscreens at Risk: A Practical Side-Channel Attack on Smartphones via Electromagnetic Emanations},
author = {Yukun Cheng and Changhai Ou and Shiyu Zhu and Jinyuan Zhang and Zhenfang Qiu and Xingshuo Han and Tianwei Zhang and Yuan Li and Shihui Zheng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.14633},
year = {2026}
}