Festplatten als Mikrofone durch Firmware-Hack

Jeder Datenlesekopf einer Festplatte schwankt in minimalen Abständen von einem idealen Punkt, an dem die Daten vom der rotierenden physischen Datendisc gelesen werden können. Diese Abstände müssen von der Festplatte ständig gemessen werden, um Fehler beim Lesen der Daten zu vermeiden oder gegebenenfalls eine Fehlermeldung zu generieren.

Und die Daten, die diese Sensoren liefern, kann man mit einer gehackten Firmware abgreifen und daraus Audio-Signale aus der Umgebung der Festplatte auswerten. Die Signale sind stark genug, um einen sehr laut gespielten Song mit der Lied-Erkennungs-Software Shazam zu identifizieren, also auch laut genug, um jeden mit einer Festplatte in der Wohnung zu belauschen (also alle).

For a study titled “Hard Drive of Hearing: Disks that Eavesdrop with a Synthesized Microphone,” computer scientists Andrew Kwong, Wenyuan Xu, and Kevin Fu describe an acoustic side-channel that can be accessed by measuring how sound waves make hard disk parts vibrate.

“Our research demonstrates that the mechanical components in magnetic hard disk drives behave as microphones with sufficient precision to extract and parse human speech,” their paper, obtained by The Register ahead of its formal publication, stated. “These unintentional microphones sense speech with high enough fidelity for the Shazam service to recognize a song recorded through the hard drive.” […]

The offset is referred to as the Positional Error Signal (PES) and hard drives monitor this signal to keep the read/write head in the optimal position for reading and writing data. PES measurements must be very fine because drive heads can only be off by a few nanometers before data errors arise. The sensitivity of the gear, however, means human speech is sufficient to move the needle, so to speak.

“These extremely precise measurements are sensitive to vibrations caused by the slightest fluctuations in air pressure, such as those induced by human vocalizations,” the paper explained.

Vibrations from HDD parts don’t yield particularly good sound, but with digital filtering techniques, human speech can be discerned, given the right conditions.

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4 Kommentare zu “Festplatten als Mikrofone durch Firmware-Hack”

  1. Ist aber schon eher zweite Wahl. Die Daten auf einer Festplatte sind ja nicht linear geschrieben und das Puzzel einer z.B. 128 GB Off-Speach bzw. Sounddatei ist eine Herkulesaufgabe. Selbst beim simplen Festplatten-Textextract einer 9GB Datei wird die Zeit des Zusammensetzens das Interesse an der Information überholen. Da ist schon manch fast fertige Doktorarbeit dran gegeben worden, wenn es nen Festplattencrash gab. Weils einfach viel zu aufwändig ist das zusammen zu setzten. I don’t care! 😉

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