Was die Lampe so ausplaudert
20. Juni 2020
Natürlich wissen wir aus Spionagefilmen, wie Personen in einem Raum belauscht werden können. Meistens werden Räume "verwanzt": Irgendwo im Raum - im Lampenschirm, unterhalb eines Bilderrahmens, am Lichtschalter - sind winzig kleine Mikrofone versteckt, und draußen sitzt jemand im meist schäbigen Lieferwagen und hört zu.
Falls man nicht in der Raum hinein kann, lässt sich das Gesprochene von draußen auch mit einem hochsensiblen Richtmikrofon einfangen. Die etwas modernere Methode wäre, das Handy oder den Computer der im Raum befindlichen Personen zu hacken und heimlich die eingebauten Mikrofone zu aktivieren.
Spionage ohne Mikrofon
Für all diese Lauschangriffe braucht es ein Mikrofon. Forschende aus Israel haben jetzt gezeigt, dass man das Gesprochene aber auch anhand der Schwingungen einer LED-Lampe im Raum ausspähen kann.
Denn Geräusche in einem Raum - ob Gespräche oder Musik - erzeugen Schallwellen, und diese Vibrationen bringen eine LED-Lampe minimal zum Schwingen. Dadurch verändert sich das Licht der Lampe - zwar nur minimal, aber es reicht, um die Länge und die Frequenz des Tones zu bestimmen.
Was abgedreht klingt, funktioniert offenbar. Forschenden der Ben-Gurion University of the Negev und vom Weizmann Institute of Science stellen ihren vergleichsweise simplen Versuchsaufbau auf ihrer Website in einem kurzen Video und mit Fotos detailliert vor.
Überraschend simpel
Von einer Brückenplattform aus richteten die Forschenden ein handelsübliches Teleskop mit elektro-optischen Sensoren auf ein 25 Meter entferntes Bürogebäude. Sie fokussierten das Teleskop auf eine von außen sichtbare LED-Lampe.
Dann spielten die Forschenden im dem "belauschten" Raum drei verschieden Geräusche ab: Je einen Song von Coldplay und den Beatles sowie eine bekannte "We make Amerika great again"-Rede von US-Präsident Trump.
Nachdem die eingefangenen Roh-Signale ein mehrstufiges Filtersystem aus Rauschunterdrückung, Equalizer, etc. durchlaufen hatten, waren die Geräusche aus dem Raum tatsächlich in Echtzeit zu hören. Etwas dumpf zwar, aber die einzelnen Worte, der Rhythmus und die Melodie sind eindeutig zu erkennen. Die israelischen Forschenden nennen ihre Methode passenderweise "Lamphone".
Abhören in Echtzeit
Schon 2014 hatten Forschende vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) zusammen mit Microsoft und Adobe einen Algorithmus entwickelt, der ein Audiosignal rekonstruieren kann, indem er kleinste Vibrationen von im Video dargestellten Objekten analysiert. Die Wissenschaftler hatten damals eine Chipstüte sowie Zimmerpflanzen in dem Raum beobachtet. Allerdings dauerte die Rekonstruktion des Audiosignals eine Weile. Den israelischen Forschenden gelang dieses Kunststück jetzt in Echtzeit.
Erstaunlicherweise sind die von der Lampe "abgehörten" Töne nicht nur für das menschliche Ohr wahrnehmbar. In dem Video zeigen die Forschenden auch, dass Musikerkennungs-Apps die Geräusche erkannten. In diesem Fall war es eine App namens "Shazam". Auch die Trump-Rede wurde von der Google-Spracherkennung erkannt und umgehend transkribiert.
Die bis jetzt von der Fachwelt noch nicht geprüften Ergebnisse sollen im August auf einer Konferenz für Informationssicherheit detailliert vorgestellt werden.