环境光传感器暴露屏幕隐私问题

如果您用胶带粘住了笔记本电脑的摄像头，或者有一个更优雅的隐私滑块，那么您就会意识到电子眼如何监视受害者。现代、高分辨率、前置摄像头可以捕捉详细的图像，这对于电话会议来说非常有用和自拍照。然而，如果受到威胁，这些数百万像素的阵列也能让网络攻击者受益。但专家表示，即使摄像头被覆盖，对手仍然可以根据环境光传感器收集的信息了解用户在做什么。

什么是环境光传感器？

环境光传感器不仅是智能手机内部的重要组件，而且是各种电子设备内部的重要组件，并且影响的不仅仅是屏幕亮度。环境光传感器可以非常小，例如欧司朗的 TSL2521 封装，其占地面积仅为 L2.0 mm x W1.0 mm x H0.5 mm，该封装设计用于安装在智能手机的显示屏和机箱之间。

传感器使智能手机摄像头能够纠正 LED 等人造光源产生的条带和闪烁伪影。有趣的是，据报道，苹果公司将于 2022 年首次在其广受欢迎的 iPhone 上添加后置环境光传感器。

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除了移动设备之外，环境光传感器还可以在许多显示器、电视甚至某些投影仪中找到，以实现自动亮度调节。而且，考虑到当今使用的所有这些设备数量巨大，可以毫不夸张地说环境光传感器无处不在。

移动安全专家还提出了另一个观察结果。 “与前置摄像头不同，访问环境光传感器不需要任何用户权限，至少在 Android 设备上是这样，”美国麻省理工学院研究员 Yang Liu 评论道。环境光传感器对隐私威胁进行成像。

更重要的是，当设备处于活动状态以提供连续功能时，传感器（经常被忽视为安全问题）始终处于开启状态。

对场景进行逆向工程

在他们的研究中，刘和他的同事展示了单个环境光传感器（通常包含一些能够检测可见光（有时还检测红外光）的光电二极管）如何间接实现成像。当您考虑传感器前面的物体反射的光线时，一切都会变得更加清晰。

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— TechHQ (@techhq)2023 年 10 月 19 日

该团队在最近发表在《科学进展》杂志上（开放获取）的论文中写道：“我们认为，如果使用屏幕作为显示已知视频序列的可控主动照明源，环境光传感器就可以实现成像。” “环境光传感器测量场景反射或阻挡的光的相应强度变化。”

在这种隐私威胁场景中，可以使用反演算法来重建可能阻碍从设备屏幕到环境光传感器的光路的对象。在其工作中，该团队展示了如何以足够的分辨率来识别屏幕前的手，以分辨四个手指。

窃听触摸手势。

然后，安全研究人员将这种方法扩展到使用 17.3 英寸平板电脑上的环境光传感器来窃听触摸手势。 20 分钟内收集的图像显示一指滑动、两指滚动、三指捏合、四指滑动和五指旋转手势。

在强调了如何实现此类隐私问题后，该论文的作者将注意力转向了缓解措施。首先是应用更严格的权限来限制访问。此外，环境光传感器的精度和刷新率可能会降低，使图像重建更具挑战性，但不会影响用户体验。

产品设计师可能也希望根据该小组的调查结果进行更改。 “从硬件方面来说，环境光传感器的位置不应该直接面向用户，”麻省理工学院的研究人员建议。 “它可能位于智能设备一侧，这可以打破屏幕和光传感器的直接交互，从而降低隐私风险。”

对于喜欢使用智能手机外壳的消费者来说，侧面环境光传感器可能不匹配（尽管这个问题很可能通过钻头轻松解决）。然而，考虑到隐私风险，模糊输入并手动调整屏幕亮度可能是最安全的选择。至少对于那些有重大秘密需要隐藏的人来说是这样。