超声波不会发出声音，但它们仍然可以激活你手机上的Siri，并让它打电话、拍照或向陌生人读出短信内容。这一切都是在手机主人不知情的情况下完成的。对手机的攻击并不新鲜，研究人员之前已经展示了超声波可以通过空气传递单一命令。然而，来自圣路易斯华盛顿大学的新研究表明，超声波对手机安全构成的威胁范围有所扩大。
研究人员发现，这些波可以通过许多固体表面传播，以激活语音识别系统，并且通过添加一些廉价的硬件，发起攻击的人也可以听到手机的回应。该研究结果于2月24日在圣地亚哥的网络和分布式系统安全研讨会上展示。
"我们希望提高对这种威胁的认识，"计算机科学与工程助理教授Ning Zhang说，"我希望公众中的每个人都知道这一点。"Zhang和他的合著者能够在手机主人不知情的情况下，将"语音"命令发送到放在桌子上的手机。通过添加一个秘密放置的麦克风，研究人员能够与手机进行双向通信，最终从远处控制手机。
超声波是人类听觉范围之外的高频声波。然而，手机麦克风可以并且确实记录了这些高频。"如果你知道如何操作信号，你可以让手机在解释传入的声波时，认为你在说一个命令，"Zhang说。为了测试超声波通过固体表面传输这些"命令"的能力，研究团队设置了一系列实验，包括将手机放在桌子上。
附在桌子底部的是一个麦克风和一个压电换能器（PZT），用于将电能转换为超声波。在手机对面的一侧，从手机用户的角度来看，是隐藏的，是一个波形发生器，用于生成正确的信号。团队进行了两次测试，一次是检索短信（文本）密码，另一次是进行欺诈电话。第一次测试依赖于常见的虚拟助手命令"读取我的消息"和使用双因素认证，其中密码被发送到用户的手机以验证用户的身份。
攻击者首先告诉虚拟助手将音量调低到3级。在这个音量下，受害者在办公室环境中没有注意到手机的响应。然后，当模拟的银行消息到达时，攻击设备向手机发送了"读取我的消息"命令。麦克风可以听到响应，但受害者听不到。在第二次测试中，攻击设备发送了"用免提电话呼叫Sam"的消息，发起了一次呼叫。使用桌子底部的麦克风，攻击者能够与"Sam"进行对话。
研究团队测试了17种不同的手机型号，包括流行的iPhone、Galaxy和Moto型号。除了两种型号外，其他所有型号都容易受到超声波攻击。超声波能够穿过金属、玻璃和木头。他们还测试了不同的桌子表面和手机配置。"我们在金属上做了实验，我们在玻璃上做了实验，我们在木头上做了实验，"Zhang说。他们尝试将手机放在不同的位置，改变麦克风的方向。他们将物体放在桌子上，试图减弱波的强度。
"它仍然有效，"他说。即使在30英尺远的距离。
超声波攻击在塑料桌子上也能工作，但不如在其他材料上可靠。手机壳对攻击成功率的影响很小。在桌子上放置水，可能吸收波，没有效果。此外，一次攻击波可以同时影响多部手机。研究团队还包括来自密歇根州立大学、内布拉斯加大学林肯分校和中国科学院的研究人员。
Zhang说，"冲浪攻击"的成功突显了较少讨论的网络和物理之间的联系。媒体经常报道我们的设备如何影响我们生活的世界：我们的手机会损害我们的视力吗？耳机或耳塞会损害我们的耳朵吗？如果自动驾驶汽车发生事故，谁应该负责？"我觉得我们的计算系统的物理特性没有得到足够的关注，"他说，"这将是在理解这两个世界之间传播的攻击的关键之一。"
团队提出了一些防御机制，可以保护免受这种攻击。一个想法是开发分析接收信号的手机软件，以区分超声波和真正的人声，Zhang说。改变手机的布局，如麦克风的位置，以减弱或抑制超声波，也可以阻止冲浪攻击。但Zhang表示，有一种简单的方法可以防止手机受到超声波的伤害：基于中间层的防御，使用柔软的编织织物来增加"阻抗不匹配"。换句话说，把手机放在桌布上。