InjectEave：一种不可避免的窃听方法

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2026年10月15日 07:03
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香港科技大学（广州）与香港理工大学的研究者提出InjectEave攻击，利用主动电磁注入与硬件非线性，将耳机、座机等设备中的低频模拟信号调制到易辐射的载波边带，实现无需网络入侵、无需破解加密的窃听。实验在5类11种商用设备上验证，最远距离达30米，可穿墙，并能闭环合成语音操控座机通话。数字加密对此无效，屏蔽、滤波与双绞线可缓解但无法根除。该研究揭示了模拟接口在数字安全体系之外的普遍盲区。

一、研究概况

2026年10月，卡巴斯基实验室等媒体集中报道了一项名为InjectEave的新型电磁侧信道攻击。该研究由香港科技大学（广州）的闫浩然、邵子郁、张书豪、龙颜与香港理工大学的蒋沁宏合作完成，论文《Injected and Leaked: Actively Inducing Side-Channel Leakage Using Electromagnetic Injection and Hardware Nonlinearity》入选USENIX Security2026。该成果今年夏季首次被提出，2026年10月13日由卡巴斯基实验室等媒体披露。研究核心结论是：攻击者利用主动电磁注入和电子设备中普遍存在的硬件非线性，可诱导低频模拟信号产生可截获的电磁泄漏，在无需接触设备、无需入侵网络、甚至无需破解数字加密的情况下，窃听音频并推断设备运行状态。

二、基本原理：从“被动窃听”到“主动激发”

传统电磁侧信道攻击依赖设备内部信号的无意辐射。但音频信号频率通常为20Hz—20kHz，智能设备控制信号甚至低于200Hz；而电路走线作为非故意天线，其高效辐射频段通常在MHz或GHz范围。二者之间存在严重的频谱失配，导致被动窃听距离短、信号弱。

InjectEave的突破在于“注入—调制—辐射”模型。攻击者先向目标设备发射特定频率的单音载波，载波耦合进设备的非故意天线；随后，设备中的非线性器件——如放大器、模数转换器（ADC）、开关MOSFET、电源转换器——将内部秘密信号与载波混频，把低频信号上变频到载波附近的边带；最后，调制后的信号经非预期天线辐射，攻击者再解调恢复原始信号。论文给出的简化关系表明，泄漏幅度与注入信号强度、秘密信号幅度、硬件非线性系数及耦合效率成正比。实验还确认，若用线性电阻负载替换非线性器件，泄漏消失，说明硬件非线性是攻击成立的关键。

与依赖阻抗变化的后向散射、仅恢复二值数据的方案不同，InjectEave能恢复连续模拟波形，且不依赖Wi-Fi或蓝牙。即使设备关闭无线功能，只要模拟硬件处于工作状态，仍可能被激发泄漏。

三、测试验证：11种商用设备与真实场景

论文在四类非线性器件上完成可行性验证：AD623放大器、ADS1115型ADC、开关MOSFET和电源转换器。在0—2GHz被动扫频下，未观察到与秘密信号相关的可辨识泄漏；注入载波后，则出现清晰边带。

随后，研究团队评估了5类11种商用现成设备。在50cm距离、默认18dBm注入功率下，多数设备识别率接近100%。有线耳机中，Sony ZX110AP配合Dell与Mac主机分别达到约5m和4m，Apple Earbuds约1m；无线耳机中，UGreen MAX2与PHILIPS TAH2020达6m，HP H231R达4m；Flyingvoice P23GW座机达3m；OIDIRE智能风扇达6m，Xiaomi风扇达4m；智能台灯约3m。泄漏信噪比从5.9dB到38.6dB不等。论文表1还披露了各设备的具体注入频率与识别率，但出于伦理考虑，作者隐去了易受攻击的精确频率。

更严峻的是，使用40dBm外部功率放大器（G41P40S，成本约415美元）后，UGreen MAX2与PHILIPS TAH2020的窃听距离可扩展至30m。穿墙场景中，30cm混凝土墙后1m仍可恢复语音；酒店房间、会议室和办公室案例中，研究者成功恢复“Let’s meet at the entrance of 221B Baker Street at 6 PM tomorrow”“银行卡PIN是9-5-2-7”“单价42.50美元”等敏感内容。针对座机，论文还演示了“窃听—合成—注入”闭环：先用IndexTTS-2克隆说话人音色，再把伪造语音注入座机音频路径，将“同意”改为“不同意”、将500万改为800万、将右转改为左转。对智能风扇和台灯，则可通过泄漏信号推断转速和亮度，进而分析用户作息与行为。

信号增强方面，基于SGMSE的语音增强模型将平均SNR从7.0dB提升到16.1dB，STOI从0.58提升到0.72。鲁棒性测试显示，多设备与BLE/Wi-Fi干扰下SNR偏差仅2.2dB；玻璃和木材衰减约1—2dB，混凝土对耳机约5.8dB，但识别率仍高；天线90°时效果最佳；18dBm近场注入下STOI平均偏差仅0.008，受害者几乎无可察觉伪迹。跨设备测试表明，同型号UGreen MAX2三台设备可复用同一注入频率，泄漏SNR偏差仅0.8%—2.9%。

四、前置条件与局限

InjectEave并非无条件攻击。它需要攻击者主动发射载波，而非纯被动接收；需要针对目标型号选择合适频率，论文采用70MHz—2GHz粗扫和1MHz精扫；需要合理天线方向与距离，距离受发射功率、系统噪声和环境影响。模拟麦克风输入虽也可恢复，但有效距离仅约30cm，原因是麦克风输出通常为1—10mV，远低于耳机驱动的1—2V，泄漏更弱。实际攻击仍需相对接近目标或使用高功率设备，目前尚无实验环境之外的大规模数据。

五、后果与影响

该研究揭示了一个被长期忽视的安全盲区：数字加密只能保护数据直到模拟转换之前，一旦信息变为模拟波形，加密、掩码和随机化等数字防御便难以奏效。受影响的不仅是耳机和座机，还包括智能风扇、台灯等常开IoT设备；音频只是低频模拟秘密之一，功耗、驱动控制信号和模拟传感器输入同样可能泄漏。攻击者可窃取个人隐私、银行卡信息、商务报价、会议日程，也可通过闭环注入操控对话决策。论文因此将“注入诱导电磁侧信道”确立为一个系统性新问题。

六、防御措施与评论

论文认为，传统数字防御对此基本无效。硬件层面的双绞线布线、屏蔽、滤波、差分信号和EMC加固可降低耦合，双绞线实验使泄漏SNR降低10.7dB，仿真显示感应电流可低至平行线的十分之一，但资源充足的攻击者可通过更高功率部分克服，不能保证免疫。主动检测异常射频载波、非线性整流导致的直流偏移，以及传感器融合一致性检查，是有前景的方向，但会带来成本、功耗和尺寸开销。

卡巴斯基的报道也强调，禁用无线接口或使用强信道加密不能阻止此类攻击，因为泄漏发生在音频解密后的模拟路径；屏蔽、滤波和双绞线可减少泄漏，但并非完全保护。功率更大的发射器可以部分弥补这些措施的不足。目前尚无关于在实验之外使用InjectEave的数据。

总体而言，InjectEave将主动电磁注入与被动侧信道分析融合，把威胁模型从“观察泄漏”推进到“塑造泄漏”。其标题中的“不可避免”并非指攻击随时随地必然成功，而是指硬件非线性在当代电子系统中几乎无法根除，模拟接口已成为数字安全体系之外的底层短板。未来防御必须从设计源头出发，进行软硬件协同的安全加固，而非仅依赖数字加密。

参考文献

[1] Yan H, Shao Z, Zhang S, et al. Injected and Leaked: Actively Inducing Side-Channel Leakage Using Electromagnetic Injection and Hardware Nonlinearity[C]//USENIX Security2026. 2026.

[2] InjectEave: 注入诱导的电磁侧信道 (Injected and Leaked) | USENIX Security '26. https://injecteave.github.io/index\_zh.html

[3] 就连卡巴斯基都建议摘下耳机。一种新的攻击手段能够凭空窃取声音[EB/OL]. SecurityLab.ru, 2026-10-14.

[4] InjectEave：一种拦截模拟音频信号的攻击[EB/OL]. 2026-10-13.