В ноябре 2015 года мы опубликовали об EM-Sense Disney Research, который представлял собой смарт-часы на базе RTL-SDR, способные фактически ощущать и обнаруживать точный (электронный) объект, к которому носитель прикоснулся. Это работало за счёт использования RTL-SDR для обнаружения специфического сигнала электромагнитного излучения, излучаемого различными электронными устройствами.
Теперь исследование Disney выпустило новую статью под названием “EM-ID: Tag-less Identification of Electrical Devices Via Electromagnetic Emissions”. В этой статье авторы описывают систему на основе RTL-SDR, которая служит заменой RFID-меткам и считывателям. RFID (Radio Frequency ID) метки можно использовать вместо стандартных штрихкодов, когда они размещаются на предметах как средство для лёгкой инвентаризации и учёта активов. Метка RFID быстрее и проще читается, чем штрихкод, но индивидуальная стоимость метки препятствовала её широкому внедрению.
Команда Disney Research выдвигает идею о том, что недорогой SDR, такой как RTL-SDR, может использоваться вместо RFID-меток там, где их применяли бы для идентификации электронных устройств. Идея состоит в том, что SDR может использоваться для считывания электромагнитных излучений электронного устройства, после чего их можно использовать для идентификации предмета, тем самым устраняя необходимость RFID-метки или штрихкода. Их аннотация гласит:
Технология RFID значительно улучшила управление активами и учёт запасов. Однако для многих применений RFID-метки считаются слишком дорогими по сравнению с альтернативой печатного штрихкода, что затруднило широкое распространение RFID-технологий.
Чтобы преодолеть этот ценовой барьер, наша работа использует уникальные электромагнитные излучения, создаваемые почти всеми электронными и электромеханическими устройствами, как средство их индивидуальной идентификации. Этот без тегов метод идентификации по радиочастотной идентификации опирается на предыдущие работы, показывающие, что можно классифицировать предметы по типу (например, телефон против телевизора против кухонного прибора и т. д.). Классический вопрос: достаточно ли уникальны электромагнитные излучения данной модели устройства, чтобы надёжно отличать её от её конкурентов.
Мы представляем недорогой метод извлечения EM-ID из устройства вместе с новым алгоритмом классификации и ранжирования, который способен идентифицировать мельчайшие различия в EM-подписи. Результаты показывают, что такие разнородные устройства, как электронные игрушки, мобильные телефоны и ноутбуки, могут быть индивидуально идентифицированы с точностью от 72% до 100% в зависимости от типа устройства.
Хотя не все электронные устройства обладают достаточно уникальными признаками для индивидуальной идентификации, мы предлагаем модель оценки вероятности, которая точно прогнозирует эффективность идентификации данного устройства среди популяции как сходных, так и несходных устройств. В итоге EM-ID обеспечивает метод без затрат для уникальной идентификации, потенциально миллиардов электронных устройств по их уникальным электромагнитным излучениям.
В статье видно, что аппаратное обеспечение EM-ID по сути представляет собой прямую выборку – модифицированную RTL-SDR и антенну. RTL-SDR модифицирован для прямого захвата, что позволяет принимать диапазон 0–28 МГц, а значит и 0–500 кГц, где сосредоточены наиболее полезные электромагнитные излучения. Система работает путём сканирования устройства через антенну и RTL-SDR, извлекает признаки, такие как пики мощности в записанном EMI-спектре, а затем превращает эти данные в подпись устройства, которая затем может использоваться для сопоставления с базой ранее записанных и известных подписей устройств (например, лампочка, iPhone).
Источник:
