Jak działa podsłuch elektromagnetyczny

Każde urządzenie elektroniczne działa dzięki zmianom napięcia i prądu w przewodach i ścieżkach na płytce. Te zmiany wytwarzają słabe fale radiowe, a kable i ścieżki działają jak przypadkowe anteny. Kto ma czuły odbiornik, może z takiego „szumu” odczytać, co dzieje się w środku – na przykład obraz z monitora albo naciśnięcia klawiszy. Ten rodzaj podsłuchu znany jest od dziesięcioleci, a w środowisku bezpieczeństwa często nazywa się go atakami TEMPEST.

Z czasem taki podsłuch stawał się jednak coraz trudniejszy. Nowoczesna elektronika pracuje na niższych napięciach i jest lepiej ekranowana, więc „przecieka” słabiej. Do tego dochodzi problem częstotliwości: mowa ludzka to drgania od 20 Hz do 20 kHz, a przypadkowe anteny w urządzeniu skutecznie promieniują dopiero sygnały o częstotliwościach rzędu megaherców i gigaherców – tysiące, a nawet miliony razy wyższych. Dźwięk płynący kablem do słuchawek prawie nie wydostaje się więc na zewnątrz w postaci fali radiowej.

Najpierw nadać, potem słuchać

Badacze z Hongkongu i Kantonu odwrócili sytuację. Zamiast czekać na słaby sygnał z urządzenia, sami „oświetlają” je falą radiową o starannie dobranej częstotliwości – takiej, na którą przewody wewnątrz urządzenia reagują najlepiej. Fala dociera do elementów elektronicznych, przez które płynie interesujący podsłuchującego sygnał, na przykład dźwięk.

Kluczowe jest to, że wiele typowych podzespołów nie zachowuje się idealnie. Wzmacniacze, przetworniki analogowo-cyfrowe (zamieniające sygnał ciągły na cyfrowy), zasilacze czy tranzystory sterujące silnikami są w pewnym stopniu nieliniowe: gdy płyną przez nie dwa sygnały naraz, mieszają się one ze sobą. W efekcie dźwięk zostaje „nałożony” na wstrzykniętą falę – podobnie jak w zwykłym radiu AM, gdzie audycja jedzie na fali nośnej. Tak zmieniona fala wraca w eter, gdzie można ją odebrać drugą anteną i odtworzyć z niej pierwotny dźwięk.

W praktyce urządzenie samo zamienia się w maleńki nadajnik, choć nikt go nie przerabiał. Podsłuchujący może przy tym sterować siłą „przecieku”: im mocniejsza wstrzyknięta fala, tym silniejszy sygnał zwrotny. W testach laboratoryjnych zwykły, bierny nasłuch tych samych elementów nie ujawniał niczego, a przy wstrzykiwaniu sygnał był wyraźnie widoczny. Po zastąpieniu elementów nieliniowych zwykłymi rezystorami efekt znikał – co potwierdza, że to właśnie nieliniowość jest źródłem problemu.

Co udało się podsłuchać

Metodę nazwaną InjectEave sprawdzono na 11 urządzeniach dostępnych w sklepach:

  • słuchawki przewodowe Sony i Apple (podłączane do laptopów Dell i MacBook oraz iPhone'a) – podsłuch z 1–5 m; źródłem przecieku okazał się wzmacniacz karty dźwiękowej komputera lub telefonu, a kabel słuchawek pełnił rolę anteny,
  • słuchawki bezprzewodowe UGreen, Philips i HP – zasięg 4–6 m,
  • telefon stacjonarny Flyingvoice (działający przez internet, VoIP) – do 3 m,
  • inteligentne wentylatory Xiaomi i OIDIRE – rozpoznanie trybu pracy z 4–6 m,
  • inteligentne lampy Xiaomi i Jingzao – odczyt poziomu jasności z ok. 3 m.

W przypadku wentylatorów i lamp nie chodzi o dźwięk, lecz o zwyczaje domowników. Nocny tryb wentylatora zdradza, że ktoś śpi, a ustawienie lampy na „czytanie” – czym się zajmuje. Wszystko to bez dostępu do domowej sieci Wi-Fi.

Ściany nie są dużą przeszkodą. Szkło i drewno osłabiały sygnał tylko nieznacznie, beton nieco bardziej, ale bez wyraźnego wpływu na skuteczność. W próbach poza laboratorium badacze siedzieli w sąsiednim pokoju hotelowym i w sąsiedniej sali konferencyjnej, za betonową ścianą o grubości 30 cm, i odtwarzali głos rozmówcy z wideokonferencji, który ofiara słyszała w słuchawkach bezprzewodowych. Ofiara niczego nie zauważy – wstrzykiwana fala nie zmienia słyszalnie dźwięku w słuchawkach.

Domyślny zasięg to kilka metrów, ale po dodaniu wzmacniacza mocy kupionego w internecie za 415 dolarów udało się odzyskać zrozumiałą mowę ze słuchawek z odległości 30 metrów.

Podsłuchać i podmienić rozmowę

Najbardziej niepokojący eksperyment dotyczył biurowego telefonu stacjonarnego. Cały zestaw zmieszczono w walizce, a „napastnik” stał na korytarzu, za ścianą gabinetu. Najpierw podsłuchiwał rozmowę pracownika z przełożoną. Gdy padło jedno z wcześniej ustalonych słów-kluczy (np. „wycena”), program do klonowania głosu tworzył na podstawie podsłuchanych fragmentów fałszywą wypowiedź przełożonej. Następnie tą samą drogą radiową wstrzykiwał ją z powrotem do telefonu – tak, że pracownik słyszał w słuchawce podrobiony głos szefowej. Pomiary pokazały, że podróbka brzmiała bardzo podobnie do oryginału.

Przy okazji okazało się, że z telefonu da się też odtworzyć mowę z mikrofonu, czyli głos osoby po stronie ofiary. W przypadku osobnych mikrofonów zasięg był jednak bardzo mały – ok. 30 cm – bo sygnał z mikrofonu jest wielokrotnie słabszy niż ten, który napędza słuchawki.

Sprzęt i sztuczna inteligencja

Do ataku nie trzeba sprzętu wojskowego. Fala wstrzykiwana jest z popularnego radia programowalnego (SDR) Ettus USRP B210 przez antenę kierunkową, a odbiór zapewnia druga antena i analizator widma Siglent, czyli przyrząd do oglądania sygnałów radiowych. Całością steruje laptop.

Podsłuchany dźwięk jest zniekształcony przez to samo zjawisko, które umożliwia podsłuch – pojawiają się w nim dodatkowe tony. Dlatego badacze oczyszczają nagranie modelem sztucznej inteligencji, wytrenowanym na symulowanych zniekształceniach. Po takiej obróbce mowa staje się wyraźnie bardziej zrozumiała. Ze względów etycznych autorzy nie podali w pracy dokładnych częstotliwości, na których atakowali poszczególne urządzenia.

Czy da się przed tym obronić

Łatwo nie będzie. Znane zabezpieczenia przed klasycznym podsłuchem elektromagnetycznym dotyczą sygnałów cyfrowych i nie pomagają przy dźwięku czy innych sygnałach analogowych. Ekranowanie i filtry osłabiają efekt, ale napastnik może po prostu zwiększyć moc nadajnika. Jako kierunek dalszych prac autorzy wskazują m.in. wykrywanie podejrzanych fal radiowych w otoczeniu urządzenia.

Jedna prosta obserwacja wyszła z rozkręcenia testowanych urządzeń: te, w których przewody były skręcone parami (jak w kablu sieciowym, tzw. skrętce), okazały się wyraźnie odporniejsze niż te z przewodami biegnącymi równolegle. W teście z głośnikiem USB samo skręcenie przewodów osłabiło przeciek mniej więcej dziesięciokrotnie. Nie daje to pełnej ochrony, ale pokazuje, że projektanci sprzętu mogą sporo zrobić, jeśli wezmą to zagrożenie pod uwagę od początku.

Artykuł powstał na podstawie pracy „Injected and Leaked: Actively Inducing Side-Channel Leakage Using Electromagnetic Injection and Hardware Nonlinearity” zespołu z Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou) i Hong Kong Polytechnic University (konferencja USENIX Security 2026) oraz jej omówienia w serwisie Hackaday.

Aktualizacja 12.10.2026: doprecyzowaliśmy, że autorzy badania pochodzą z uczelni w Hongkongu i Kantonie.