S3：通过传感器对触控笔发起的侧信道攻击
密码学与安全
2021-03-11 v1
摘要
随着智能设备成为我们日常生活的重要组成部分，对移动传感器数据的无监督访问可能导致大量侧信道攻击。在本文中，我们研究了Apple iPad Pro所支持的Apple Pencil(第二代)的潜在数据泄露，这是一款最新触控笔，通过磁吸方式附着于iPad机身充电。我们观察到，用户使用Pencil时，Pencil的机身会影响iPad磁力计所感知的磁读数。因此，我们提出这样的问题：在仅能访问iPad运动传感器数据的情况下，能否推断用户用Apple Pencil在iPad屏幕上书写的内容？为回答该问题，我们提出通过传感器对触控笔发起的侧信道攻击(S3)，一个从运动传感器读数识别用户书写内容的系统。我们首先利用运动传感器数据中的剧烈波动来确定用户何时在iPad上书写，然后引入高维粒子滤波器来跟踪使用过程中Pencil的位置与朝向。最后，为引导粒子，我们构建Pencil的磁图，作为实测磁数据与Pencil位置及朝向之间的桥梁。我们用10名受试者评估S3，结果表明仅通过运动传感器数据，我们对字母、数字、形状与单词的识别正确率分别为93.9%、96%、97.9%与93.33%。
引用
@article{arxiv.2103.05840,
title = {S3: Side-Channel Attack on Stylus Pencil through Sensors},
author = {Habiba Farrukh and Tinghan Yang and Hanwen Xu and Yuxuan Yin and He Wang and Z. Berkay Celik},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.05840},
year = {2021}
}
备注
25 pages