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黑客用声音整垮您的硬盘

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发表于 2018-06-11 14:20:41
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楼主


     导读:目前市面上应用最广的是机械硬盘,也是此次声波攻击的对象 

  2008年,一位叫 Brendan Gregg 的网红工程师,在油管上发布了一个很“鬼畜”的视频↓↓↓


黑客用声音整垮您的硬盘

         视频一开始,他在一个非常嘈杂的数据中心里告诉大家,他正在使用一款软件监测硬盘的 IOPS (Input/Output Per Second),即每秒的输入输出量(或读写次数),这在业内是衡量硬盘性能的主要指标之一。这名满脸胡茬的工程师走到数据中心的硬盘阵列面前,使出洪荒之力对其大吼,再回到电脑前观看 IOPS 指标,这时候电脑中呈现出一个很陡峭的瞬间波峰,随后的检查表明,出现变化的硬盘正是被他大叫的那一块。

      这个10年前的实验表明,声音是可以对硬盘的工作产生影响的。

    2016年,罗马尼亚的 ING 银行在一次火警演习中,因为释放灭火惰性气体的巨大声响使得银行的数据中心关闭了10小时,事后查明,这是因为巨大的声音对数据中心的硬盘产生了影响。

      究竟是什么样的声音会严重影响硬盘工作?如果有黑客利用此类声音发起攻击会产生怎样的后果?如何避免以上情况的发生?

       在第39届 IEEE 安全与隐私大会上,密歇根大学和浙江大学徐文渊教授团队联合发表了一篇论文,对上述问题进行了回答。雷锋网近日采访了浙大团队的研究成员闫琛,听他讲述声波攻击背后的故事。


黑客用声音整垮您的硬盘

     声音为什么能影响硬盘工作

      一类是机械硬盘,一类是固态硬盘。

        一 :机械硬盘一般装在普通笔记本、台式机以及数据中心等设备中,由于其成本低,在需要大的存储空间时,往往会称为文明用语。

      二:  固态硬盘的优势是性能好,读写速度快,一般装在 MAC 或者一些超级本等比较轻薄的笔记本中。但它的价格比较贵,一般 1T 的固态硬盘成本就需要几千块钱。

     三: 目前市面上应用最广的是机械硬盘,也是此次声波攻击的对象

     上图就是机械硬盘的工作状态,是不是有点像老式留声机?

      其实,他们的工作原理有相似之处,在磁盘旋转时,上面有很多磁道,这时会有一个磁头靠近磁盘来读写磁盘的数据,而声波攻击,正是发生在这个过程中。在开头实验中,巨大的声音所引发的震动会影响磁头的位置,造成在读写数据的过程中产生偏差,读取不到它本该读取的数据。更为严重的后果是,它有可能造成磁盘的永久性物理损伤,这是如何造成的?

  一般而言,在硬盘开始使用的前 500 个小时中,发生坏道是不正常的,但在浙大团队所做的实验中,由于声音的干扰,很多硬盘根本撑不到 500 小时就无法读写了。,这种声波“攻击”,还可以触发保护硬盘驱动器跌落损伤的“震动传感器”,造成硬盘直接“罢工”。

       简单来说,“震动传感器”在检测到加速度时 ,会判断此刻硬盘正在跌落,然后立刻把磁头移开,以免划伤磁盘,这本是一个保护机制,但如果声波攻击会触发这个传感器时,就会让硬盘停止工作。

     试想一下,如果有人给你发了一个带有声波攻击的音频钓鱼邮件,你打开后电脑会发生什么?

    在会议的展示中,研究团队正是通过这样的声波攻击,在现场用一首改编了的 Katy Perry(水果姐)的歌曲,让Windows 10 笔记本直接蓝屏,提示硬盘出错。

    除了个人电脑上的机械硬盘,在医疗以及视频监控领域,机械硬盘的存储地位仍很重要,声波干扰如果被坏人利用,也将造成不可挽回的损失,比如那些干坏事的人,不想被监控拍到……

 超声波攻击。


黑客用声音整垮您的硬盘

     一般来讲,人耳可以听到的声音在20至20000赫兹之间,但如果声音在小于20赫兹或者大于20000赫兹,人耳基本听不到(比如海豚的叫声)。

      这类的超声波是否也可以触发硬盘的连锁反应? 

    由于各家的机械硬盘情况不同,所以无论是声波攻击还是超声波攻击,都需要依照具体的硬盘情况去定制,比如音量、频率、传输速度等。这决定了,此类的攻击要实现,得满足多方面的要求,要根据具体机械硬盘的品牌和型号来,并不是那种用一种声波或者超声波就可以开展大规模攻击的招数。


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