TEMPESTSDR:一个远程捕获计算机屏幕的SDR工具

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工具概述

TEMPEST是指一些间谍机构通过捕获无线电发射信号(包括声音、震动等)以窃听电子设备的技术。所有的电子产品都会在工作过程中发出射频信号,而通过捕获和处理这些信号就可以恢复一些数据。感谢RTL-SDR.comflatflyfish发表的文章,其中详细说明了如何在Windows系统上使用TempestSDR工具。

TempestSDR是一个开源的间谍软件工具包,它允许我们使用任何支持ExtIOSDR(例如RTL-SDRAirspySDRplayHackRF等)来接收源自计算机屏幕的射频信号,并将该信号还原后显示出来。通过这种方式,我们可以在没有任何物理连接的情况下看到屏幕上显示的内容。如果再使用高增益定向天线,那么甚至可以在几米之外的距离捕获到电脑屏幕的内容。

 

重编译步骤                                      

尽管TempestSDR已经发布了数年之久,但其中的ExtIO接口却始终不能在Windows中正常工作。本文中,flatflyfish向我们说明了如何编译一个可以工作的新版本,其具体步骤如下:

1. 首先,需要安装32位版本的Java运行环境(64位版本不支持ExtIO接口),并安装JDK

2. 安装Mingw32MSYS,将它们的bin文件夹添加到Windows路径中。

3. 在编译时,我们会遇到大量CC命令的未知错误,我们要在所有makefiles文件的顶部添加“CC=gcc”。由于没有使用到Mirics SDR,我们从JavaGUI makefile中删除Mirics相关行,这样可以简化我们的程序。

4. 原始的JDK文件夹存放在Program Files目录下,但makefile并不支持带有空格的文件夹名,我们需要解决这一问题,将其移动到另一个名字中没有空格的文件夹中。

5. 最后,在编译前,还需要指定ARCHNAMEx86,例如:“make all JAVA_HOME=F:/Java/jdk1.7.0_45 ARCHNAME=X86”

在完成编译之后,就得到一个可以正常工作的JAR文件。现在的ExtIO,可以与HDSDR配合正常工作,我们可以通过rtlsdr,从测试显示器上获得一些图像。

经过测试,经过修改后的程序可以成功运行。为了帮助大家也能运行,我们将其上传到了 https://github.com/rtlsdrblog/TempestSDR ,并且在发布页面上提供了一个预编译的ZIP文件,这样大家无需编译就可以直接使用。

请注意,如果要使用这个预编译的JAR,仍然需要安装MingW32,同时还需要在Windows路径中添加MingW/bin文件夹和msys/1.0/bin文件夹。此外,还需要确保使用的是32Java运行环境,64位版本将无法正常运行。如果是在Win10系统上运行,还需要手动将“Prefs”(偏好)文件夹添加到注册表中的Java路径下。

 

使用及调试

实际测试中,我们使用了老式的戴尔显示器,其中使用的DVI图像可以完整地接收到,尽管接收到的图像有一点点模糊。我们还另外尝试使用了AirspySDRplay设备,由于其具有更大的带宽,图像的质量有了明显提升。具体而言,屏幕上显示的相对较大的文字都可以显示并辨别。

如果使用Airspy,可以参考官方手册: http://www.montefusco.com/airspy/

如果使用SDRPlay,请参考官网上面的操作说明: http://www.sdrplay.com/

请注意,SDRplay的频率无法超过6MHzRTL-SDR的频率无法超过2.8MHz,一旦超出上述频率,可能会造成丢失样本,从而导致图像无法正常显示。

要使用该软件,最好能首先了解目标显示器的分辨率和刷新率。但如果不清楚,也有自动检测的功能,我们可以选择软件中给出的峰值。此外,我们还需要知道显示器射频信号的频率。假如不知道,可以通过SDR#寻找干扰峰值,该值取决于屏幕上显示的图像变化的频率。举例来说,下图展示了其中一种干扰的模式。有一个诀窍,就是我们可以通过增加“Lpass”选项值来改善图像。并且需要留意自动FPS搜索不能与预期的帧速率相差太多,一旦相差过多,我们可以通过重新设置屏幕分辨率来重置这一数值。

关于显示器和图像制式,我们进行了多次尝试。在一台使用DVI制式的19寸戴尔老式显示器上得到了最佳效果的图像。在HDMI制式的飞利浦1080P显示器上得到的效果一般,但还是能成功接收到。但在一台AOC 1080P显示器上尝试,则无法收到任何可以辨别的图像。

关于位置,我们发现放置在同一房间的显示器,如果使用天线,可以得到最为清晰的图像。但是在相隔房间的两台戴尔显示器,图像仍可以接收到,但非常模糊,无法辨别出显示的内容。我们认为可以使用一个更高的增益定向天线,以改善这一问题。

我们将本次实验成果拍摄了视频,并上传到了Youtube上(优酷链接):

如果你还想了解更多关于TEMPESTTempestSDR的内容,我建议可以阅读这一篇Martin Marinovs写的文档

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