Um grupo de pesquisadores do Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE) desenvolveu o sistema PinMe, que permite rastrear sua localização com base em dados abertos e informações de vários sensores do smartphone com uma precisão comparável ao GPS. Nesse sentido, os pesquisadores pedem aos fabricantes de gadgets que adicionem uma solução de software que desative a operação de todos os sensores, não apenas o GPS.
Os cientistas descobriram uma brecha na segurança dos smartphones. Comparando as informações do acelerômetro e do giroscópio com dados abertos - mapas e boletins meteorológicos, eles foram capazes de determinar a localização de uma pessoa, sua rota e tipo de transporte.
O aplicativo PinMe desenvolvido por pesquisadores mostra como, usando métodos de aprendizado de máquina e informações de sensores inofensivos, informações importantes sobre a vida humana podem ser obtidas, diz professor associado do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade de Princeton, Prateek Mittal, co-autor do estudo. Ao contrário da navegação por satélite, as informações dos sensores não requerem permissão de acesso.
“Os hackers podem convencer um navio ou um veículo não tripulado de que eles estão em um local diferente do local real, o que pode ser um problema para navios dos EUA que navegam em águas internacionais, por exemplo, ou para a segurança de passageiros em veículos autônomos”, diz Nirey Jha , professor da Universidade de Princeton e co-autor do estudo. Segundo ele, a equipe do PinMe já está conversando com empresas de tecnologia sobre o licenciamento do aplicativo como ferramenta de navegação.
Para o experimento, os cientistas coletaram dados dos smartphones Galaxy S4 i9500, iPhone 6 e iPhone 6S, que foram usados por três pessoas durante o dia após a instalação do aplicativo PinMe. Os sujeitos caminharam, viajaram de carro, trem, voaram de avião pela Filadélfia, Dallas, Princeton e outras cidades.
Para começar, o PinMe leu informações sobre o último endereço IP do smartphone e o status da rede para determinar a última conexão ao Wi-Fi - foi assim que o aplicativo recebeu um ponto de partida para mais trabalhos. Em seguida, o aplicativo usou um algoritmo que foi "treinado" usando o aprendizado de máquina para reconhecer a diferença entre caminhar, dirigir, voar e outras maneiras de se mover. Para isso, usamos dados dos sensores - a direção e a velocidade do movimento, a frequência das paradas, bem como a altura acima do nível do mar.
Após determinar o método de movimento, o PinMe incluiu um novo algoritmo e começou a traçar a rota do usuário. O serviço
OpenStreetMaps foi usado para obter dados de navegação atualizados. O Google Maps ajudou a determinar a localização comparando-o com um mapa de altitude. Para esclarecer a rota, o aplicativo usou o
serviço meteorológico do
Weather Channel : informações precisas sobre a temperatura e a pressão do ar ajudam a nivelar a influência das condições climáticas nas informações coletadas pelos sensores. Os dados da rota foram comparados com a programação das companhias aéreas ou linhas ferroviárias.
Ao viajar de Filadélfia para Dallas de avião, o aplicativo determina primeiro o tipo de transporte a partir de mudanças de altitude e aceleração e, em seguida, por fuso horário, clima e horário, encontra o local de decolagem e aterrissagem.
Na ilustração abaixo, a rota rastreada com PinMe - movimento de carro e a pé - é marcada em verde e amarelo, e a rota construída de acordo com os dados do GPS é preta.
Esses pesquisadores não foram os primeiros a usar acelerômetros para rastrear pessoas. Em 2010, a empresa japonesa de telecomunicações KDDI, a operadora móvel au,
desenvolveu um aplicativo para rastrear os movimentos dos funcionários na empresa. O objetivo dos desenvolvedores era o controle total sobre os funcionários, a fim de aumentar a eficiência de seu trabalho. Os dados do acelerômetro tornaram possível determinar o movimento em uma superfície plana e escadas, velocidade, viagens ao banheiro. Além disso, o smartphone na cintura da faxineira poderia dizer a diferença entre esfregar, varrer e sacudir a lata de lixo.
Em 2015, especialistas da Universidade de Nanjing, na China,
usaram dados de um acelerômetro para monitorar o movimento de pessoas no metrô: “Os trens do metrô se movem sobre trilhos, portanto seus padrões de movimento são diferentes dos carros e ônibus que circulam nas estradas, e como não existem dois exatamente idênticos Seções que conectam estações de metrô adjacentes, também é possível distinguir padrões de trem em diferentes intervalos de tempo. Para o trabalho, é necessário elaborar um mapa do metrô para determinar as rotas com uma precisão de 70% a 92%.
O trabalho científico foi publicado em 5 de fevereiro de 2018 no site da Biblioteca da Universidade de Cornell. DOI: 10.1109 / TMSCS.2017.2751462.