Amerykańska armia stworzyła aplikację, która w tajemnicy przed użytkownikiem wykona zdjęcia wewnątrz jego domu i w oparciu o dane z telefonu wykona trójwymiarowy model wnętrza. Wymarzone narzędzie dla włamywaczy czy dla służb specjalnych?
Możliwości smartfonów wydają się dzisiaj ograniczone jedynie wyobraźnią twórców oprogramowania. Wykorzystanie wbudowanego aparatu, odbiornika GPS, czujnika położenia w przestrzeni i połączenia z internetem można wykorzystać na wiele sposobów. W szczególności można stworzyć aplikację, która bez wiedzy użytkownika telefonu stworzy trójwymiarowy model jego domu lub mieszkania, umożliwiając osobom postronnym zapoznanie się z układem pomieszczeń, ich umeblowaniem i wyposażeniem a nawet przeczytanie hasła do domowej sieci WiFi, naklejonego na lodówkę.
Budowanie modelu 3D w oparciu o pojedyncze zdjęcia
Niewinna aplikacja
PlaceRaider to aplikacja stworzona, opisana i przetestowana przez naukowców z Uniwersytetu Indiana oraz amerykańskiej Marynarki Wojennej. Program działający pod kontrolą Androida został zamaskowany jako kolejna z bardzo popularnych ostatnio aplikacji wzbogacających zdjęcia użytkowników. Dzięki temu uprawnienia takie jak możliwość dostępu do aparatu fotograficznego oraz łączność internetowa nie wzbudzają podejrzeń użytkownika. Odczyt wskazań akcelerometru nie wymaga osobnych uprawnień, a uprawnienie do ściszenia odgłosu migawki uzasadniono koniecznością wyciszenia aparatu w trakcie słuchania muzyki.
Jak zrobić zdjęcie, by nikt nie zauważył
Uporawszy się z przekonaniem użytkownika do zainstalowania oprogramowania oraz ze zdobyciem odpowiednich uprawnień, aplikacja wykorzystuje informacje o ruchu telefonu, by wybrać moment, w którym wykona zdjęcia. Android utrudnia wykonywanie zdjęć bez wiedzy użytkownika na dwa sposoby. Po pierwsze, wyświetla podgląda obrazu w trakcie wykonywania fotografii, po drugie generuje odgłos migawki, którego nie da się wyłączyć bez uprawnień roota. Pierwszy problem naukowcy obeszli tworząc dodatkową warstwę, przykrywającą obraz z kamery, drugi problem ominęli, wyciszając głośnik urządzenia tuż przed wykonaniem zdjęcia i przywracając głośność zaraz potem.
Aplikacja korzysta ze zdjęć w rozdzielczości 1 megapixela, które są w zupełności wystarczające dla potrzeb stworzenia modelu 3D, a jednocześnie ich rozmiar pozwala na sprawny transfer. Aplikacja dba również, by jak najmniej zdjęć było poruszonych, ustawiając minimalny czas otwarcia migawki. Testy wykazały, że najlepszy stosunek ilości informacji do jej jakości daje robienie zdjęć co 2 sekundy w trakcie, gdy telefon się porusza.
Modelowanie 3D
Aby uniknąć niepotrzebnego przesyłania zdjęć nieudanych, aplikacja dokonuje pierwszej selekcji, usuwając zdjęcia zbyt ciemne lub nieostre oraz ujęcia, które się powtarzają. Kolejnym etapem jest przesłanie zdjęć do serwera. Badania wykazały, że model trójwymiarowy dostarcza w krótszym czasie znacznie więcej informacji, niż duży zbiór dwuwymiarowych fotografii, dlatego też zdjęcia zostają obrobione, by stworzyć trójwymiarowy model pomieszczeń. Budowa modelu opiera się na informacjach o ruchu aparatu, jego położeniu w przestrzeni oraz znacznikach czasowych zdjęć. Model 3D budowany jest na zewnętrznym serwerze głównie ze względu na dużą złożoność obliczeniową, której mogą nie podołać współczesne telefony. Po szczegóły procesu rekonstrukcji wnętrza odsyłamy czytelników do pracy opublikowanej przez badaczy.
Model 3D, utworzony na podstawie fotografii, powiązany jest z oryginalnymi zdjęciami, co daje osobie go oglądającej możliwość znacznego powiększania szczegółów. Na poniższym obrazku widać, jak powiększany jest fragment czeku, leżącego na biurku ofiary.
Powiększanie sekcji modelu 3D
Skuteczność
Aplikacja została przez naukowców przetestowana na nieświadomych udziału w takim właśnie eksperymencie studentach (zadanie, które otrzymali, było inne – mieli po prostu korzystać z otrzymanego telefonu w określonym pomieszczeniu) i okazała się spełniać pokładane w niej nadzieje. Bez większego problemu pozwoliła na stworzenie modelu 3D pomieszczenia oraz otrzymanie wielu cennych informacji znajdujących się w tym pomieszczeniu w formie papierowej.
Co eksperyment ten oznacza dla zwykłego użytkownika? Niektórzy mogą zacząć zaklejać obiektyw telefonu czarną taśmą klejącą, ale pobieranie aplikacji jedynie z zaufanego źródła i weryfikacja ich uprawnień wydaje się zapewniać wystarczającą ochronę. Osobom odpowiedzialnym za to za ochronę fizyczną pomieszczeń, w których przetwarzane są informacje poufne, zalecamy nakłonienie użytkowników do pozostawienia telefonu na recepcji w odpowiedniej szufladce. Ciekawe, czy z tej rekomendacji korzystał Osama bin Laden…
