Our research discovers how the rolling shutter and movable lens structures widely found in smartphone cameras modulate structure-borne sounds onto camera images, creating a point-of-view (POV) optical-acoustic side channel for acoustic eavesdropping. The movement of smartphone camera hardware leaks acoustic information because images unwittingly modulate ambient sound as imperceptible distortions. Our experiments find that the side channel is further amplified by intrinsic behaviors of Complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) rolling shutters and movable lenses such as in Optical Image Stabilization (OIS) and Auto Focus (AF). Our paper characterizes the limits of acoustic information leakage caused by structure-borne sound that perturbs the POV of smartphone cameras. In contrast with traditional optical-acoustic eavesdropping on vibrating objects, this side channel requires no line of sight and no object within the camera's field of view (images of a ceiling suffice). Our experiments test the limits of this side channel with a novel signal processing pipeline that extracts and recognizes the leaked acoustic information. Our evaluation with 10 smartphones on a spoken digit dataset reports 80.66%, 91.28%, and 99.67% accuracies on recognizing 10 spoken digits, 20 speakers, and 2 genders respectively. We further systematically discuss the possible defense strategies and implementations. By modeling, measuring, and demonstrating the limits of acoustic eavesdropping from smartphone camera image streams, our contributions explain the physics-based causality and possible ways to reduce the threat on current and future devices.


翻译:我们的研究发现,在智能手机相机中,滚动透视器和移动镜头结构式透镜结构式声音在相机图像上进行调节,为听声器窃听建立一个点视图(POV)光声学侧端通道。智能手机相机硬件的移动泄露了声学信息,因为图像无意间调节环境声音,作为不易察觉的扭曲。我们的实验发现,辅助金属-氧化扩散导体(CMOS)滚动透镜和移动透镜的内在行为,如光学图像稳定(OIS)和Auto Fool Focus(AF)中,进一步放大了这一侧通道。我们的论文描述了由结构式声音(POV)导致的声学信息渗漏的局限性,这种声音干扰了智能手机摄像机的声学摄像头。与传统的光-声学微声学微音波在振动物体上投射,这个侧端频道不需要视线和镜头模型(摄像器的图像已经足够了)。我们的实验解释了这一侧端通道的极限,从一台智能信号处理管道中可以解析取和辨测读取和辨测读取,并分别辨测读取了80-28 数据报告。我们用10个智能读了10个数字数据, 认识了10个数据的版本, 认识了10个数据分析了10项,确认了了10个数字式的版本,确认了了10个数字的图像,我们对10个数字式的阅读的变的变变的变的变的变的变的变的变的变的变的变的变的变式的变式的变式的变式的变式的变式的变式的变式的变式的变式的变式的变式的变式的变式报告, 承认了10 。

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