كيف تتجسس عليك نماذج الذكاء الاصطناعي من خلال لوحة المفاتيح؟

كشفت دراسة جديدة أجراها باحثون بريطانيون، أن الذكاء الاصطناعي يمكنه تحديد ما يكتبه الأشخاص على لوحات مفاتيح الحواسيب المحمولة من خلال تحليل أصوات ضغطات المفاتيح. تُظهر الدراسة التي نُشرت في ندوة معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) الأوروبية حول الأمن والخصوصية، أن هذه التقنية يمكن أن تشكّل تهديداً خطيراً لخصوصية الجميع وأمانهم الرقمي.

كيف تعمل هذه التقنية؟

استخدم الباحثون خوارزميات التعلم الآلي لإنشاء نموذج ذكاء اصطناعي يمكنه التعرف على أصوات كل مفتاح من لوحة مفاتيح حاسوب ماك بوك برو (MacBook Pro). بعد تدريب النموذج على الأصوات، أصبح قادراً على تحديد المفتاح الذي يطابق كل صوت بدقة تزيد على 90%، هذا يعني أنه قادر على اعتراض كلمات المرور وكل المعلومات الحساسة الأخرى التي يكتبها المستخدم.

هذه ليست الدراسة الأولى من نوعها التي تستكشف إمكانية حدوث هجمات سيبرانية قائمة على الصوت، وهي إحدى الهجمات التي تستغل الصوت الذي تصدره الأجهزة المختلفة للحصول على المعلومات. لكن الباحثين يقولون إن تقنيتهم القائمة على الذكاء الاصطناعي حققت مستويات غير مسبوقة من الدقة وتفوقت على الأساليب الأخرى.

خطر حقيقي

يعتقد الباحثون أن التقنية الجديدة يمكن أن تكون قابلة للتطبيق على نطاقٍ واسع إذا استطاع القراصنة توفير بيانات كافية ودقيقة لتدريب نماذج الذكاء الاصطناعي، ويمكن أن تتضمن هذه البيانات عدداً كبيراً من التسجيلات الصوتية للوحات المفاتيح المختلفة وفي بيئات مختلفة.

ما يزيد خطورة هذه التقنية هو وجود الميكروفونات المضمنة في معظم الأجهزة الإلكترونية، مثل الهواتف والحواسيب ومكبرات الصوت الذكية والساعات الذكية، ذلك يجعل التجسس على المستخدمين سهلاً، ويُتيح للقراصنة الفرصة للاستماع لأصوات ضغطات لوحات المفاتيح وتحليلها.

هل تختلف أصوات لوحات مفاتيح الحواسيب؟

نعم، لكل لوحة مفاتيح أصوات مميزة تختلف عن أصوات لوحات المفاتيح الأخرى، فالأصوات تتأثر بنوع المفاتيح وأغطيتها واللوحات الموجودة عليها.

المفاتيح هي الأزرار التي تعطي التعليمات للحاسوب، وأغطية المفاتيح هي الأغطية البلاستيكية التي نضغط عليها، والألواح هي الطبقة المعدنية أو البلاستيكية التي تثبت المفاتيح في مكانها. يمكن أن يؤثّر كل مكون من هذه المكونات في درجة ومستوى صوت كل مفتاح.

هل تصدر المفاتيح على الحاسوب نفسه أصواتاً مختلفة؟

نعم، يمكن للمفاتيح الموجودة على الحاسوب نفسه أن تصدر أصواتاً مختلفة بناءً على عدة عوامل، مثل موضع المفتاح على لوحة المفاتيح، وقوة الضغط على المفاتيح، وزاوية ضغط المفاتيح، وتآكل المفتاح، والضوضاء المحيطة. ويمكن إجمال هذه العوامل بما يلي:

موضع المفتاح: قد تصدر المفاتيح الأقرب إلى حافة لوحة المفاتيح أو زواياها أصواتاً أعلى من المفاتيح الموجودة في الوسط، وذلك لأن مفاتيح الحافة أو الزاوية يكون لها دعم أو ثبات أقل، وينتج عنها اهتزاز أكبر.
قوة الضغط: الضغط القوي أو السريع على المفاتيح يتسبب في مزيدٍ من التأثير أو الاحتكاك بين غطاء المفتاح والمفتاح الموجود أسفله، ما ينتج صوتاً أعلى.
زاوية الضغط: تختلف أصوات المفاتيح التي يتم ضغط عليها بزاوية معينة عن المفاتيح التي يتم الضغط عليها مباشرة بشكلٍ عمودي.
اهتراء أو تآكل المفتاح: المفاتيح الأكثر استخداماً تتعرض لمزيدٍ من التآكل والتلف في مكوناتها، يمكن أن يؤثّر ذلك في أدائها، وقد يغيّر الصوت الصادر عنها. على سبيل المثال، قد يصبح بعض المفاتيح أكثر هدوءاً، في حين قد يصدر بعضها صوتاً أعلى.
الضوضاء المحيطة: الضوضاء المحيطة في البيئة قد تحجب أو تتداخل مع صوت ضغطات المفاتيح. على سبيل المثال، تؤدي الكتابة في مكتب مزدحم أو مكان عام إلى جعل صوت لوحة المفاتيح غير مسموع، بينما قد تجعل الكتابة في غرفة صامتة أو مكان خاص صوت لوحة المفاتيح أعلى أو أوضح.

كيف يمكن التخفيف من مخاطر هذه التقنية؟

يقول الباحثون إن هناك عدة طرق للتخفيف من مخاطر الهجمات الصوتية مثل هذه، يمكن إضافة ضوضاء أو صوت محيطي لتشويه الأصوات الصادرة عن لوحة المفاتيح، أو استخدام لوحات المفاتيح الافتراضية أو أساليب المصادقة البيومترية، كما يشددون على الحاجة إلى نقاشات عامة حول حوكمة الذكاء الاصطناعي وآثاره الأخلاقية.

توضّح الدراسة القدرات الكبيرة لخوارزميات الذكاء الاصطناعي في الاستفادة من البيانات، وتسلّط الضوء على المخاطر المحتملة لسوء استخدامها. ونظراً لأن الذكاء الاصطناعي يصبح أكثر قوة وانتشاراً، يجب أن يكون الجميع على دراية بتهديدات الخصوصية المحتملة، وأن يتخذوا الاحتياطات اللازمة لحماية أنفسهم.