Versteckte Kameras mit dem ToF-Sensor des Smartphones finden

Spionagekameras in gemieteten Apartments oder Hotelzimmer: Tatsache oder Fiktion? Leider kommt das in unserer heutigen Welt öfters vor, als allgemein angenommen wird. Vor Kurzem entdeckte eine Familie aus Neuseeland, die ein Apartment in Irland gemietet hatte, dass sich im Wohnzimmer versteckte Kameras mit Live-Übertragung befanden.

In den meisten Fällen bräuchte man einen Röntgenblick, um eine Kamera mit dem bloßen Auge zu erkennen, da die kleinen Überwachungskameras in der Regel sehr gut versteckt oder getarnt sind. Für alle, die nicht über diese Superhelden-Fähigkeit verfügen, gibt es spezielle Geräte mit denen Spionagegeräte über die elektromagnetische Strahlung oder das WLAN-Signal entdeckt werden können, aber diese Gadgets sind selten Teil des üblichen Reisegepäcks. Darüber hinaus sind für die Verwendung dieser Geräte spezielle Fachkenntnisse oder die Hilfe eines Experten erforderlich.

Aber das ist kein Grund zur Sorge, denn Sicherheitsforscher aus Singapur haben eine Methode für das Aufspüren von versteckten Kameras gefunden, die mit dem eingebauten ToF-Sensor des Smartphones funktioniert. Die neue Methode nennt sich LAPD (Laser-Assisted Photography Detection – laserunterstützte Kameraerkennung).

Was ist ein ToF-Sensor?

Selbst, wenn Ihnen die Begriffe „ToF-Sensor“ und „ToF-Kamera“ erstmal nichts sagen, verwenden Sie möglicherweise bereits beides auf Ihrem Smartphone. Beispielsweise wird diese Technik u. A. zur Entsperrung des Bildschirms per Gesichtserkennung verwendet, um Gesten in der Luft über eine Kamera zu registrieren und für den beliebten Bokeh-Effekt (Begriff aus der Fotografie, der einen künstlichen Unschärfe-Effekt der Kamera bezeichnet).

Für die Ausführung dieser Aufgaben benötigt das Smartphone ein dreidimensionales Bild, um festzustellen, was sich in der Nähe der Kamera befindet und was weiter entfernt ist. Diese Funktion erfüllt ToF. Die Abkürzung steht für „Time of Flight“ und wird mit dem deutschen Begriff „Laufzeitverfahren“ übersetzt. Der Sensor sendet einen Infrarotlichtpuls aus und misst die Zeit („Time of Flight“), die das Licht bis zu einem Gegenstand und wieder zurück zum Sensor benötigt. Je mehr Zeit für das Hin- und Zurücksenden des Infrarotlichts benötigt wird, umso größer ist die Distanz zwischen dem Gegenstand und dem Sensor.

Die Sicherheitsforscher fanden heraus, dass abgesehen von den üblichen Einsatzbereichen, die ToF-Module bestens zur Entdeckung von Spionagekameras geeignet sind. Der Grund dafür ist, dass die Kameralinsen das Infrarotlicht besonders stark reflektieren und deshalb leicht mit dieser Technologie entdeckt werden können.

Smartphone-Sensor aufrüsten

Da die Smartphone-Kamera-Apps mit ToF für ganz andere Zwecke entworfen wurden, haben die Forscher eine separate App entwickelt, um die Fähigkeiten des Sensors zu ergänzen und die Suche nach dem reflektierten Licht der versteckten Kamera zu optimieren.

Als Erstes haben sie ein KI-System hinzugefügt, das den Benutzer über die optimale Reichweite zum Scannen von Objekten informiert. Wenn das Smartphone sich zu nah am Objekt befindet, ist das reflektierte Licht zu hell, was zu Fehlfunktionen beim Sensor führen kann. Ist das Objekt hingegen zu weit entfernt, ist das reflektierte Licht zu schwach und kann nicht vom Sensor erkannt werden.

Daraufhin hat das Forscher-Team einen Filter eingesetzt, um irrelevante Signale herauszufiltern. Das war notwendig, weil der Detektor versteckte Kameraobjektive nur innerhalb eines eingeschränkten Sichtfeldes identifizieren kann: Ein kegelförmiges Feld, das von der Kamera ausgeht und ca. 20° umfasst. Alles, was sich außerhalb dieses Sichtfeldes befindet, verwirrt den Sensor und kann zu Fehlalarmen führen.

Darüber hinaus haben die Forscher auch selbstlernende, programmierbare Filter eingesetzt, um die Fehlalarmrate weiter zu senken. Die Auflösung der ToF-Sensoren ist nämlich sehr niedrig: Sie beträgt nur 320 x 240 Pixel. Aus diesem Grund ist es für den Detektor nicht einfach, die genaue Größe, Form und Intensität des reflektierten Lichts festzustellen – und genau diese Parameter sind ausschlaggebend, um eine versteckte Kamera von anderen harmlosen Objekten zu unterscheiden.

Testergebnisse

Die Forscher haben dann ein Experiment durchgeführt, um herauszufinden, wie effektiv die Methode in der Praxis ist. An der Studie haben sich 379 Freiwillige beteiligt, die gebeten wurden, versteckte Kameras mithilfe drei verschiedener Methoden zu suchen: mit den bloßen Augen, mit einem speziellen Detektor, der aktuell erhältlich ist und mit LAPD. Die Studienteilnehmer hatten 30 bis 60 Sekunden Zeit für die Suche – das entspricht in etwa der Zeit, die der durchschnittliche Reisende gewillt ist, sich der Kamerasuche zu widmen.

Die Ergebnisse der ersten Methode waren alles andere als eindrucksvoll. Nur 46 % der Teilnehmer waren dazu in der Lage versteckte Kameras ausschließlich mit dem eigenen Sehvermögen zu entdecken. Bei dieser Methode gab es auch eine sehr hohe Rate an Fehlalarmen: Bei 54,9 % der Fälle zeigten die Freiwilligen auf die falschen Objekte oder Bereiche.

Die Ergebnisse der Suche mit dem spezialisierten Detektor fielen auch eher unbefriedigend aus: In den zwei verschiedenen Scan-Modi wurden die Spionagekameras nur von 62,3 % und 57,7 % der Teilnehmer gefunden. Auch hier war die Anzahl der Fehlalarme hoch: 26,9 % beziehungsweise 35,2 %.

Die LAPD-Methode hat sich am effektivsten erwiesen. Mit der laserunterstützten Kameraerkennung wurden die Teilnehmer in 88,9 % der Fälle fündig. Selbst als die Forscher die Lichtbedingungen änderten, um die Suche zu erschweren, sank die Fundrate nicht unter 77,8 %. Darüber hinaus kam es auch nur zu sehr wenigen Fehlalarmen: 16,67 %.

Noch in Entwicklung

Trotz der eindrucksvollen Ergebnisse wird die LAPD-App nicht so schnell im App Store oder auf Google Play zu finden sein. Laut den Forschern verfügen selbst moderne ToF-Sensoren noch nicht über die ausreichende Auflösung und Präzision, um für diesen Zweck in der Praxis effektiv eingesetzt zu werden. Außerdem sind auch nicht alle Smartphones mit diesem Modul ausgestattet. Benutzer werden sich also noch etwas in Geduld üben müssen, bis die App zur Verfügung steht und bis dahin alternative Methoden zum Entdecken von versteckten Kameras verwenden.