Investigadores fuerzan fugas de información en dispositivos electrónicos mediante radiofrecuencia

Dispositivos electrónicos de uso cotidiano, tales como auriculares o electrodomésticos inteligentes, emiten continuamente pequeñas cantidades de radiación electromagnética. Si bien la comunidad de ciberseguridad conoce el potencial de estas emisiones para revelar información sensible, su intensidad reducida y su limitado alcance suelen mitigar el riesgo de explotación.

Investigadores han presentado una técnica activa, bautizada como InjectEave, diseñada para potenciar deliberadamente estas fugas. En lugar de limitarse a la escucha pasiva de las emisiones, InjectEave transmite una señal de radiofrecuencia cuidadosamente seleccionada hacia el dispositivo objetivo. Esta señal interactúa con el comportamiento no lineal de componentes electrónicos comunes, como amplificadores, conversores analógico-digitales, MOSFETs y conversores de potencia.

Esta interacción provoca una mezcla entre la portadora inyectada y las señales eléctricas de baja frecuencia ya presentes en los circuitos internos del dispositivo. El efecto de esta mezcla es el desplazamiento de información que, por su baja frecuencia (por ejemplo, el habla por debajo de 20 kHz), normalmente no radiaría de forma eficiente desde los pequeños trazos y cables de la electrónica de consumo, hacia una banda de frecuencia mucho más alta. El audio, por ejemplo, genera bandas laterales alrededor de la frecuencia portadora inyectada, que pueden escapar del dispositivo y ser captadas por una antena receptora.

Para demostrar InjectEave, el equipo de investigación empleó un transceptor de radio definido por software Ettus USRP B210 y una antena log-periódica para la transmisión de la señal portadora. Una segunda antena, conectada a un analizador de espectro Siglent SSA3075X Plus, se encargó de la recepción de las emisiones resultantes. Antes de iniciar un ataque, el sistema escanea un rango de frecuencias entre 70 MHz y 2 GHz para identificar la frecuencia portadora que maximiza la fuga de señal.

El comportamiento no lineal de los componentes electrónicos, crucial para el funcionamiento de InjectEave, también introduce armónicos y otras distorsiones que pueden dificultar la inteligibilidad de señales complejas como el habla. Para compensar este efecto, los investigadores desarrollaron un modelo de mejora de voz basado en difusión, entrenado con datos de fugas simuladas. En pruebas con auriculares inalámbricos, este procesamiento logró mejorar la relación señal/ruido (SNR) de 7.0 dB a 16.1 dB, incrementando notablemente la inteligibilidad del habla.

Las pruebas cubrieron once dispositivos comerciales, incluyendo auriculares con y sin cable, un teléfono fijo VoIP, ventiladores y lámparas inteligentes. Los auriculares inalámbricos de marcas como UGreen y Philips generaron señales detectables a distancias de hasta seis metros, mientras que algunas configuraciones de auriculares con cable alcanzaron entre cuatro y cinco metros. En condiciones específicas, el audio inteligible de auriculares fue recuperado desde hasta 30 metros de distancia, incluso a través de paredes. La técnica también permitió obtener información menos obvia, como los estados operativos de ventiladores inteligentes a partir de sus señales de control motor, o la estimación del nivel de brillo de una lámpara inteligente analizando las emisiones de su conversor de potencia.

Estos descubrimientos sugieren una evolución en los ataques de canal lateral electromagnéticos, indicando que no necesariamente deben ser pasivos. Al introducir una señal externa en la electrónica cercana, un atacante podría forzar la fuga de información que de otro modo permanecería indetectable. Dado que los componentes no lineales responsables de este comportamiento son omnipresentes en la electrónica moderna, los investigadores consideran que la técnica básica podría aplicarse a una gama de dispositivos mucho más amplia de la que ha sido probada hasta el momento.