마이크가 없는 로봇청소기를 이용한 도청의 위험

로봇청소기는 일반적으로 마이크가 탑재되어 있지 않지만, 연구팀은 로봇청소기가 사용하는 레이저 기반의 네비게이션 시스템을 이용하여 로봇청소기가 있는 방에서 이루어지고 있는 대화나 시청중인 TV프로그램의 음성을 재현하는 데 성공했습니다. 이 때문에 소유자가 눈치채지 못하는 사이에 도청될 가능성이 있다고 연구팀은 경고합니다.

Spying with Your Robot Vacuum Cleaner : Eavesdropping via Lidar Sensors
(PDF 파일) https://www.cs.umd.edu/~nirupam/images/2_publication/papers/LidarPhone_SenSys20_nirupam.pdf

Could your vacuum be listening to you? Researchers hacked a robotic vacuum cleaner to record speech and music remotely - ScienceDaily
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/11/201117210102.htm

Could your vacuum be listening to you? Researchers hacked a robotic vacuum cleaner to record speech and music remotely

인기있는 로봇청소기는 빛을 이용한 원격탐사 시스템인 LIDAR을 채용하고 있는 것이 있습니다. 메릴랜드대학의 Nirupam Roy 씨와 싱가포르대학의 Jun Han 씨 연구팀에 따르면, LIDAR를 이용한 로봇청소기는 마이크를 탑재하고 있지 않더라도 도청에 이용 가능하다는 것.

LIDAR 네비게이션 시스템을 탑재한 로봇청소기는 방에 레이저를 조사하여 반사되어 돌아온 신호를 감지합니다. 이 신호로 로봇청소기는 맵을 만들고 어디에 장애물이 있는지를 인식합니다.

일반적으로 로봇청소기가 이때 만든 맵은 많은 경우 클라우드에 저장되기 때문에 정보유출의 위험이 있다는 것은 지금까지 지적되어 왔습니다. 이 정보에는 사용자의 수익을 예측하는 '집의 크기'와 기타 라이프 스타일에 관련된 정보가 포함되어 있어 궁극적으로 광고주에 넘어가 마케팅에 이용되는 경우도 생각할 수 있습니다. 그러나 이번 연구에서는 이것 외에 '음성정보'까지 외부에 유출될 가능성이 있다고 연구팀은 설명합니다.

LIDAR 같은 레이저를 이용한 도청은 새로운 것이 아닙니다. 음파는 물체를 진동시키고 있는데 이 진동은 물체로부터 반사되는 빛에도 약간의 변화를 가져옵니다. 1940년대의 스파이 활동에 이용되는 레이저 마이크는 이러한 변화에서 음성을 재현할 수 있었습니다. 그러나 레이저 마이크는 유리창과 같은 매끄러운 것으로 반사되어야 한다는 점이 실무상의 문제가 되었습니다.

한편 LIDAR의 경우 반사시키는 대상의 모양과 밀도가 필요하지 않습니다. 로봇청소기가 수신하는 신호는 재현하는 음파의 일부이지만 이 일부 신호에서 음파 전체를 재현할 수 있는지에 대해 연구팀은 실험했습니다.

연구팀은 우선 로봇청소기를 해킹하여 레이저 빔을 출력하는 위치를 제어합니다. 그리고 네비게이션 시스템을 방해하지 않고 로봇청소기가 받은 데이터를 Wi-Fi를 통해 자신의 노트북 PC에 전송하도록 했습니다.

게다가, 연구원은 '컴퓨터 스피커를 통해 숫자를 계산하는 목소리'와 'TV 프로그램의 음성'이라는 두 가지에 대해 도청 실험을 실시. 방에 휴지통, 골판지 상자, 테이크 아웃 음식 용기, 플라스틱 가방 등 다양한 아이템을 둔 상태에서 로봇청소기가 받은 신호를 인간의 음성이나 TV프로그램에 대해 학습한 딥러닝 알고리즘으로 분석한 결과 90%의 정확도로 계산된 숫자를 특정할 수 있었다고 합니다. 또한 마찬가지로 90% 이상의 정확도로 TV프로그램의 특정을 할 수 있었다고 합니다. 연구진은 이 실험에서 사용한 시스템을 'LidarPhone'으로 명명했습니다.

"우리가 전화로 음식을 주문하고 PC를 통해 회의를 하는 것을 감안할 때, 이러한 위협은 그 어느 때보다 위험할 수 있습니다. 전화로 신용카드나 은행에 관련된 대화를 하는 경우도 잦습니다. 하지만 더 우려되는 것은 '하루에 몇 시간 일하고 있는지', '시청하는 TV프로그램에서 읽을 수 있는 정치적 입장'이라는 정보가 유출되는 것입니다. 누군가가 특정 메시지의 대상을 결정하고, 선거를 조작하려고 시도할 때, 이 정보는 매우 유용합니다"라고 Roy 씨는 논평합니다.

또한 연구팀은 LIDAR는 스파이 행위에 이용되는 취약점의 일례에 지나지 않고, 스마트폰 얼굴인식에 사용되는 적외선 센서 역시 비슷한 위험이 있다고 지적합니다.