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入侵脑机接口：BCI还没完全实现 黑客就来了

Recco 数世咨询 2022-06-13
脑机接口(BCI)技术的发展还处于婴儿期，却已经被黑了。我们难道就不能像机器学习那样，把安全从一开始就嵌入到设备中去，而不是事后再加固？
脑机接口首次出现于上世纪八十年代，作为研究性的技术，同时也广泛的在残疾人当中使用，比如霍金。用思想意图来实现打字的技术，就是机器学习的一种。这种技术也同样用于图像识别、语音识别，安全上则是恶意软件识别。
最近的一篇论文《微噪音能够令基于脑电波的BCI拼写出一切》披露，只要知道一些细节，BCI可以轻易的被入侵。
入侵BCI
想象一下，一个得了肌肉萎缩症的病人，失去了说话和写字的能力，唯一与外界进行交流的就是用思想意图打字的脑机接口。某个黑客入侵了它，也就是说，这个脑机接口不再根据病人的意愿输出信息，而是黑客取得了它的控制权……
中国、澳大利亚和加州大学圣地亚哥分校的研究者证明，BCI以及类似的机器学习设备可以通过微小的干扰来实现入侵。而且这种干扰非常微小，小到检测不出来，并可以指挥BCI拼写任何攻击者想写的东西。
拼写是BCI的主流功能，基于脑电波的BCI有着很多类型的拼写器，最早的可以追溯到上个世纪八十年代。比如SSVEP拼写器，通过脑电波专注于某个字母而产生的特定频率来实现打字。这种拼写器可以识别40个字符，频率在8赫兹到15.8赫兹之间。
入侵BCI需要一些数学方法做辅助，以SSVEP拼写器为例，就要先理解字符对应的频率。研究人员发现，用于提炼两个多通道时间序列相互关系的典型相关分析法(CCA)，是最为有效的方法。再加上一些统计学和几何学方法，来解析分类器使用频率图，这就是形成一个干扰模板所需要的一切。攻击者通过非常细微地增加或减少信号的频率级别，即可控制拼写器的输出结果。
（论文网址：https://arxiv.org/pdf/2001.11569.pdf）
由于人们对科技的追逐与渴望，越来越多基于机器学习的科技产品开始涌现，但科研人员普遍对安全的忽视，令这些智能高端设备的安全性极度使人担忧。不知道在未来几年，会有多少科技公司会因为他们缺乏安全前瞻性而道歉。对网络安全领域而言，如果恶意软件不仅能隐藏自己，还能感染识别恶意软件的机器学习机制，那将会是一个多么可怕的灾难。

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