不联网也能监视电脑，还免费？！

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以下文章来源于把科学带回家 ，作者把科学带回家

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在我们的印象里，以及在不少电影中，如果黑客要窃听或盗取一个人的信息，TA必须要能上网，通过网络入侵一个人的电脑。

但实际上，高级黑客甚至不需要和你的电脑对线，就能隔空盗取你的电脑信息了。

这可能吗？

这实际上是一种已经有50年历史的黑客技术了，它就是范·埃克窃听。

我们来看看21世纪初日本东京一家银行做的实验。

银行职员在普通的台式电脑上输入文字。只要在30米开外放置天线，黑客的电脑上就同步输出了被窃听显示器上的内容。

这种窃听手段对密码也有效。虽然输入的密码没有在屏幕上显示，但也被黑客的电脑读取了。

这是怎么做到的呢？

文丨七君

本文转载自微信公众号“把科学带回家”（ID:steamforkids)，原文首发于2020年6月19日，原标题为《不联网也能监视你的电脑，这样的黑客技术居然能免费下载》，不代表瞭望智库观点。

其实，贝尔实验室早在二战期间就向政府报告了电传打字机的这种漏洞。当时，贝尔实验室成功在24米远处接收了电传打字机的电磁波，并以75%的正确率还原了电传打字机的文字。

电传打字机 图片来源：wikipedia

不过，范·埃克提出的窃听技术针对的不是古早的电传打字机，而是计算机显示器。虽然如此，它的实操也不复杂。用普通的收音机就能接收和解码阴极射线管（CRT）显示器发出的无线电波。我们来看看演示——

你听到的音乐是收音机接收到 CRT 显示器发出的无线电后产生的，这台电脑本身没有发出声音。音乐和显示器呈现的图案匹配。

原来，CRT 显示器接收的信号属于高频电信号，而振荡的电流会产生无线电波段的电磁辐射，类似于向外发射无线电报。范·埃克在1985年的这篇论文中指出，在这个过程中产生的电磁辐射“和电视广播信号十分相似”。这些无线电信号被接收和解析后，就可以被用于逆向还原被窃听设备原本要输出的屏幕信息。

范·埃克证明，只要用一台电视和成本为15美金的装置就可以对 CRT 显示器实现范·埃克窃听了。

1985年，范·埃克和BBC电视台合作，在苏格兰场附近的一辆小车车里，用上述设备成功监听了几百米开外的一台计算机——

范·埃克的这篇论文，以及他的实验却引起了计算机安全领域的一阵恐慌。虽然学术界从1967年开始就有对电磁辐射黑客技术的讨论，但大家以为这种程度的监听只有情报部门才能做到。

随着 LCD 液晶显示器的出现，对范·埃克窃听技术的关注消停了一阵子，因为一开始大家认为，平板显示器是不容易被窃听的。首先，平板显示器没有CRT显示器自带的那种让电子束拐弯的偏转线圈，因而电磁辐射较少。再加上 LCD 屏幕的运行电压也小，所以要实现范·埃克窃听很困难。但是这种幻想在2004年被击破了。

2004年，剑桥大学的计算机学家 Markus Guenther Kuhn 发现，原来平板显示器的串行通信数据线也可以泄露秘密，而这种监听设备的造价不到2千美金。

Kuhn 还指出，银行ATM机用来传输银行卡密码等隐私的RS-232标准接口发出的无线射频信号也可以被不法分子截取。

RS-232标准接口对应的数据线

Kuhn 凿开了漏洞之后，各式各样针对 LCD 显示器、键盘、打印机的范·埃克窃听技术开始不断涌现。

2014年，佐治亚理工学院和以色列本·古里安大学的计算机学家甚至设计出了一种利用显示器的显卡发出的无线电远程操控一台7米外的安卓手机的技术 AirHopper。

根据以色列本·古里安大学网络安全研究实验室的演示，即使在电脑没有联网，安卓手机没有SIM卡也没有网的情况下，研究人员还是能利用计算机显卡发出的无线电操纵安卓手机上的程序AirHopper，使安卓手机复制计算机屏幕上的文字。

安卓手机感染了恶意程序 AirHopper 后，就会自动搜索附近同样被感染的计算机显卡发出的无线电波，从而成为黑客的傀儡。

2016年，以色列特拉维夫大学的研究人员用3千美金的设备破解了旁边房间的计算机的平板显示器。

近几年，一位叫做 Martin Marinov 的程序员研发了针对 Windows 系统的窃听程序 TempestSDR。

这个技术的原理和上面讲到的差不多，也是利用数据接口无意中泄漏的无线电信号进行窃听的。

这是2017年，网友 RTL-SDR Blog 的演示。这个网友将 TempestSDR 和软件无线电接收设备（SDR）对接后，就可以通过窃听计算机的DVI接口复制屏幕内容了。

被复制的屏幕（右边）和黑客的屏幕（左边）

虽然黑客还原出的屏幕是黑白的，像素不如原版，但是被黑的电脑浏览的网页、输入的文字还是一览无余。

这是另一位网友 Oona R?is?nen 用类似的范·埃克窃听工具得到的监听效果——

TempestSDR 是开源的工具，代码就挂在网上，大家可以随便下载。任何有能力的黑客都可以利用它反向推演被窃听的屏幕。

这件事告诉我们，现在无线电窃听技术其实已经十分泛滥了。

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如何防止窃听？

普通黑客通过联网突破计算机安全系统实行黑客活动，容易留下蛛丝马迹。而范·埃克窃听属于旁路攻击，不直接和计算机的安全系统对杠，而是绕路而行，类似于“无创攻击”。因为被攻击的计算机没有留下“伤口”，因此要追查罪犯也就变得更加困难。

为了防止被范·埃克窃听，美国国家安全局和北约组织制定了 TEMPEST 安全标准，要求对敏感设备进行电磁屏蔽。日本中央政府的总务省也在2001年3月修订了信息安全标准，加入了“由电磁波引起的信息泄漏”威胁。

TEMPEST 的具体细节外界不得而知，但是要防止利用物理规律搞事的范·埃克窃听，最简单的方法也是物理防御——法拉第笼。

法拉第笼可以阻隔内外的电磁波

法拉第笼是金属网制成的笼子，可以屏蔽电磁信号，内部的电磁波就无法向外辐射了。为了防止被范·埃克窃听，银行等金融机构常常设有六面金属的法拉第笼防窃听房间。

这个日本东京银行的重要会议室实际上是一个法拉第笼，连窗玻璃都是带有金属网的电磁屏蔽玻璃。

这些房间的玻璃窗用的也是特种玻璃——电磁屏蔽玻璃，玻璃内有细密的金属网屏蔽电磁信号。

电磁屏蔽玻璃

和法拉第笼的思路类似，数据线也可以加上电磁屏蔽护片。

除了物理防火墙，还存在软件防窃听技术。比如可以添加隐写术信号，或者过滤字体中的高频信号，使屏幕内容不容易被监听设备阅读。

当然，范·埃克窃听的终极防范策略就是不要使用任何电子设备。比如，为了防范范·埃克窃听，荷兰政府禁止在2006年的国家选举中使用电子投票器。

大家注意到了吗，黑客世界很在意帽子这个配饰，不是“黑帽”黑客，就是“白帽”黑客，形象也总是连帽衫遮头。能把别人的秘密看光光的他们，最不想让大家看到的恐怕就是自己的头顶了吧。

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