Nhóm nghiên cứu tại Đại học Công an Nhân dân Trung Quốc đã phát triển thành công kỹ thuật pháp y số không tiếp xúc, cho phép xác định ứng dụng đang hoạt động và một số thao tác của người dùng chỉ bằng cách phân tích bức xạ điện từ phát ra từ phần cứng điện thoại, ngay cả khi thiết bị ở chế độ ngoại tuyến, khóa màn hình hoặc bật chế độ máy bay. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học bình duyệt Radioengineering.
Phương pháp hoạt động như thế nào?
Phương pháp mới khai thác các tín hiệu điện từ rò rỉ từ phần cứng, không cần truy cập hệ điều hành, giải mã dữ liệu hay mở khóa thiết bị. Nhóm tác giả nhấn mạnh: “Phương pháp kỹ thuật này có thể cung cấp bằng chứng kỹ thuật khách quan để củng cố chứng cứ trong công tác pháp y số và điều tra không tiếp xúc”. Mỗi ứng dụng kích hoạt các tổ hợp linh kiện khác nhau như bộ xử lý, chip đồ họa, mô-đun Wi-Fi, GPS, bộ điều khiển bộ nhớ và mạch truyền thông không dây, tạo ra các đặc trưng tiêu thụ điện năng và tín hiệu điện từ riêng biệt, được gọi là “dấu vân tay điện từ”.
Kết quả thử nghiệm ấn tượng
Hệ thống được thử nghiệm trên ba mẫu điện thoại gồm iPhone 15 Pro, Xiaomi 15 Pro và Oppo Reno 13. Kết quả cho thấy mô hình đạt độ chính xác tối đa 99,07% trong việc nhận diện các ứng dụng đang hoạt động, bao gồm Douyin, WeChat, Baidu Maps, SMS, trình duyệt web, camera và ứng dụng lưu trữ đám mây. Đối với hành vi người dùng, hệ thống đạt độ chính xác 95,61% khi phân biệt các thao tác như tạm dừng, phát bình thường hoặc phát video với tốc độ gấp đôi trên YouTube, Bilibili và Tencent Video.
Nhóm nghiên cứu cho biết: “Phương pháp này có thể vượt qua những hạn chế của cơ chế khóa thiết bị cũng như các kỹ thuật chống pháp y hiện nay, giúp cơ quan điều tra thu thập thêm bằng chứng về hành vi sử dụng điện thoại”. Apple, Xiaomi và Oppo chưa bình luận về báo cáo.
Quy trình thu thập và phân tích tín hiệu
Để thu thập tín hiệu, nhóm nghiên cứu sử dụng cuộn cảm ứng tự chế kết nối với thiết bị thu tín hiệu số có độ chính xác cao, áp sát vào mặt lưng điện thoại. Thiết bị ghi nhận bức xạ điện từ trong dải tần từ 150 đến 650 kHz. Các tín hiệu thu được được chuyển đổi thành phổ thời gian - tần số trước khi được phân tích bằng mô hình học sâu Spectrogram Transformer.
Hạn chế và hướng phát triển
Các tác giả lưu ý toàn bộ kết quả hiện mới được ghi nhận trong điều kiện phòng thí nghiệm với thiết bị thu tín hiệu chuyên dụng đặt ở khoảng cách rất gần điện thoại. Nghiên cứu chưa đánh giá hiệu quả trong môi trường có nhiễu điện từ hoặc khoảng cách thu tín hiệu lớn hơn. Nhóm nghiên cứu đề xuất nâng cao khả năng nhận diện thiết bị chưa từng xuất hiện trong dữ liệu huấn luyện và xây dựng “dấu vân tay điện từ” riêng cho từng loại thiết bị. “Trong tương lai, chúng tôi sẽ nghiên cứu các phương pháp điều tra và pháp y có khả năng che giấu tốt hơn, đồng thời yêu cầu ít thiết bị chuyên dụng hơn”, nhóm nghiên cứu viết. “Chẳng hạn, việc thu thập tín hiệu có thể được thực hiện bằng cảm biến từ trường tích hợp sẵn trên điện thoại hoặc sử dụng các điện cực trên thiết bị đeo để phát hiện dòng điện rò rỉ từ các thiết bị điện tử”.
