De plus en plus d’objets connectés sont pourvus de capteurs de mouvements tels que les accéléromètres ou les gyroscopes. Ces composants, capables de traduire un mouvement en signal électrique par le biais d’une petite masse qui se déplace au sein d’un circuit électronique, sont partout.
Dans les robots, les gyropodes et les drones, ils permettent d’assurer la stabilité et l’équilibre de l’appareil. Dans les smartphones et les systèmes de réalité virtuelles, ils assurent – entre autres – l’affichage correcte des jeux et des espaces virtuels.
Bref, ces composants sont très pratiques et de nombreux usages quotidiens dépendent désormais de leur bon fonctionnement. Or, celui-ci n’est pas difficile à perturber. Il suffit d’avoir un émetteur audio. Des recherches récentes ont en effet montré que ces composants sont sensibles aux ondes sonores, à condition de se caler sur la fréquence de résonance de la petite masse. Cette fréquence fatidique se situe autour de 5 kHz pour les accéléromètres et de 27 kHz pour les gyroscopes. Dans ce dernier cas, il s’agit d’ultrasons, non audible pour l’oreille humaine.
A l’occasion de la conférence Black Hat USA 2017, les chercheurs chinois Wang Kang et Zhengbo Wang ont montré tout ce qu’on pouvait dérégler et manipuler avec quelques sons bien calibrés pointés sur les gyroscopes de nos appareils favoris. Tout y passe : smartphones, lunettes VR, robots, gyropodes, drones, etc. Les résultats sont parfois impressionnants, comme le montrent les vidéos de leurs expérimentations.
Armé d’un « pistolet ultrasonique », les chercheurs peuvent faire avancer un gyropode sans le toucher, comme par magie.
Pointé sur un robot, l’émetteur le fait reculer et tomber à la renverse.
Sur Hololens, l’onde provoque des perturbations d’images.
Sur Oculus Rift et iPhone 7, l’image de réalité virtuelle déraille complètement.
Enfin, quand on cible le gyroscope d’un drone DJI, on peut faire varier la vitesse des rotors.
Au-delà de l’expérience de laboratoire amusante, les chercheurs estiment qu’il s’agit là d’une réelle vulnérabilité dont le risque n’est pas à prendre à la légère, surtout quand il s’agit d’appareils de transport comme les gyropodes. Théoriquement, ces attaques pourraient donc avoir des conséquences physiques sur les utilisateurs. « On peut également imaginer des attaques à plus longue distance. Ce n’est qu’une question de puissance de l’émetteur », nous précise Zhengbo Wang.
Pour remédier à cette influence sonore, les chercheurs proposent plusieurs solutions. La première serait d’entourer le composant d’une coque capable de filtrer les fréquences résonantes. Toutefois, ce n’est pas toujours possible au niveau du design du produit. Dans ce cas, les chercheurs recommandent d’ajouter un micro permettant de détecter les ondes sonores résonantes et, le cas échéant, de procéder à une réduction active du bruit. D’ici là, faites quand même attention quand vous montez sur votre gyropode.
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