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大叫也会让你的电脑系统崩溃，研究人员成功让笔电和监视系统无法正常运作
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攻击电脑的手段百百种，可怕的并非恶意人士或软硬件漏洞，而是相当简易就可实行的作
法。上周举办的 IEEE 安全与隐私研讨会，密西根大学和浙江大学的研究人员就共同展示
声波如何影响硬盘运作，最糟的状况就是系统当机。
传统硬盘透过涂布磁性物质的圆形碟盘储存资料，再利用读写头定位并读取记录其上的资
料，由于一切读写动作需机械操作，因此我们都知道传统硬盘运作时需要有稳定的环境，
出现震动情况容易导致运作不正常，最严重的状况能让飞于碟盘之上的读写头撞击碟盘，
让硬盘与资料永久毁损。
不同的物体对不同频率的声波有不同反应，当物体在某个特定频率下的振动比其他频率更
高，称之为该物体的共振点。电脑零组件当然也有共振点特性，对目前电脑系统中唯二还
使用机械运作原理的传统硬盘而言，共振容易使读写头定位偏离磁道，导致读写失败，影
响整体电脑系统正常运作。
研究人员发现此声波可是人耳听得见或听不见的频率，听得见的频率主要目标为影响盘片
、读写头、音圈马达，以 Seagate 7200.12 3.5 吋硬盘为例，容易受到约 1,8000Hz 的
声音影响，甚至只要 100dB SPL 的声压就能让硬盘写入作业停摆。
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▲ 受声波攻击时，读写头震荡的范围甚至接近容忍宽度 ±100%。
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▲ 每款硬盘的共振频率不太相同，Seagate 7200.12 3.5 吋硬盘对 1,8000Hz 较敏感。
人耳听不到的声波频率称为超音波，主要用来攻击硬盘电路板安装的震动感应器，让震动
感应器产生共振，进而送出错误讯息给主要控制芯片，以为目前硬盘受到超过规范的震动
，让读写臂停靠在盘片内圈无纪录处或是盘片以外的停靠区。超音波攻击方式对写入和读
取工作影响更大，因为读写头直接移出盘片，完全没有修正定位的机会。
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▲ 原本作用为侦测震动并保护硬盘的感应器，受到超音波攻击之后送出假讯号，影响硬
碟运作。
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▲ 超音波攻击对硬盘读写作业均有成效，相对于人耳听得见的频率只是将读写头定位偏
离，有机会进行偏移容忍度较高的读取作业，震动感应器送出假讯号让控制芯片移出读写
头，就完全无法获取盘片储存的资料。
研究人员同时提出解决办法，由于共振频率可以量测，因此只要硬盘制造厂商将共振频率
的修正资讯写入韧体，即可对此攻击有防护力。经过修正之后的硬盘，即便遇到共振频率
声波攻击，读写头定位也可以在磁道允许宽度内保持不变。
影片：
https://youtu.be/v0yh9fG00zo
▲ 影片中除了让一部 Windows 10 笔电当机之外，也可以暂时关闭监视录影系统。