Muzyka może uwolnić śmiertelny patogen. Naukowy nie mają wątpliwości

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine odkryli, że bezpieczne działanie pomieszczenia z podciśnieniem – przestrzeni w szpitalu lub biologicznym laboratorium badawczym zaprojektowanej w celu ochrony obszarów zewnętrznych przed narażeniem na śmiertelne patogeny – może zostać zakłócone przez napastnika uzbrojonego w niewiele więcej niż smartfon.

Według ekspertów ds. bezpieczeństwa systemów cyber-fizycznych z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine (UCI), mechanizmy, które kontrolują przepływ powietrza w i z obiektów ochrony biologicznej mogą zostać podstępnie zmuszone do nieregularnego funkcjonowania przez dźwięk o określonej częstotliwości, potencjalnie ukryty w popularnej piosence.

Naukowcy podzielili się swoimi odkryciami z uczestnikami ostatniej konferencji Association for Computing Machinery Conference on Computer and Communications Security (ACM CCS 2022) w Los Angeles.

"Ktoś mógłby odtworzyć utwór muzyczny załadowany na swoim smartfonie lub uzyskać jego transmisję z telewizora lub innego urządzenia audio w pomieszczeniu z podciśnieniem lub w jego pobliżu" - powiedział starszy współautor badania Mohammad Al Faruque, profesor elektrotechniki i informatyki UCI. "Jeśli ta muzyka zostanie osadzona w tonie odpowiadającym częstotliwości rezonansowej elementów sterujących ciśnieniem jednej z tych przestrzeni, może spowodować awarię i wyciek śmiertelnych mikrobów".

Infrastruktura ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji utrzymuje przepływ świeżego powietrza do danej przestrzeni i wyprowadza z niej zanieczyszczone. Systemy HVAC w obiektach naukowych zazwyczaj zawierają monitory ciśnienia w pomieszczeniach, które z kolei wykorzystują czujniki różnicy ciśnień porównujące atmosferę wewnątrz i na zewnątrz pomieszczeń.

Naukowcy stwierdzili, że powszechnie stosowane czujniki różnicy ciśnień (DPS) są podatne na zdalną manipulację, co stanowi nieznane wcześniej zagrożenie dla obiektów o podwyższonym bezpieczeństwie biologicznym. Przetestowali swoją hipotezę na ośmiu standardowych czujnikach DPS od pięciu producentów, wykazując, że wszystkie urządzenia działają z częstotliwościami rezonansowymi w zakresie słyszalnym i dlatego są narażone na manipulację.

"Kiedy fale dźwiękowe zderzają się z membranami wewnątrz DPS, zaczyna on drgać z tą samą częstotliwością" – powiedział główny autor pracy Anomadarshi Barua, doktorant UCI w dziedzinie elektrotechniki i informatyki. "Świadomy napastnik może wykorzystać tę technikę do sztucznego przemieszczenia membrany, zmieniając odczyt ciśnienia i powodując awarię całego systemu".

W swojej prezentacji konferencyjnej badacze zaproponowali kilka środków zaradczych, które mają zapobiec muzycznemu atakowi na obiekty biobezpieczeństwa. Tłumienie dźwięku można osiągnąć poprzez wydłużenie rury próbkującej portu DPS nawet o 7 metrów. Zespół zaproponował również zamknięcie portu ciśnieniowego w konstrukcji przypominającej pudełko. Oba te środki zmniejszyłyby czułość DPS – twierdzą naukowcy.