PowerRadio：通过电源 GND 辐射操控传感器测量

传感器是实现各种应用（如家庭入侵检测和环境监测）的关键组件。尽管已使用各种软件防御和物理保护来防止传感器被篡改，但本文引入了新的威胁向量 PowerRadio，通过该方式可从距离处改变传感器读数。PowerRadio 利用 interconnected ground（GND）线路，这是住宅电气安全的标准做法，以注入恶意信号。该注入信号通过传感器的模拟测量线路耦合，最终存活于噪声滤波器中，从而引起不正确的测量。我们展示了通过诱导静态偏置、周期信号或脉冲来操控传感器的三种方法。例如，我们展示了将监控摄像头捕获图像中添加条纹，或注入听不见的语音命令进入会议麦克风。我们研究了 PowerRadio 的原理，确定其根本原因：(1)地线与数据信号线路之间缺乏屏蔽，(2)电路阻抗不对称，使得干扰能够绕过滤波。我们针对监控系统、广播系统和各种传感器验证了 PowerRadio。我们认为，PowerRadio 代表一种新兴威胁，具有放大辐射干扰的有效攻击距离，同时消除了视线要求或接近物理接触的需求。我们的见解将为在设计阶段增强传感器安全性和电源布线提供指导。