Princetonin ja MIT:n tutkijat ovat onnistuneet kehittämään menetelmän, jolla vedenalaisia viestejä voidaan salakuunnella ilmasta käsin. Tämä mullistaa aiemmat oletukset siitä, että vedenpinta suojaa vedenalaisia akustisia viestejä salakuuntelulta. Teknologia voi aiheuttaa merkittäviä turvallisuusriskejä muun muassa sotilaallisten ja teollisten kohteiden viestinnälle.

Tutkijat ovat kehittäneet laitteen, joka hyödyntää tutkaa havaitakseen ja tulkitakseen veden pinnassa näkyviä pieniä värähtelyjä, jotka heijastavat vedenalaisia akustisia signaaleja. Tätä ennen vedenalaisen viestinnän on uskottu olevan turvassa, koska ääni ei helposti läpäise veden ja ilman välistä rajapintaa.

Tutkimusryhmä testasi menetelmää Princetonin Lake Carnegien rannalla, jossa he käyttivät tutkaa havaitakseen vedenalaisen kaiuttimen lähettämiä viestejä. Laitteisto havaitsi ja tulkitsi viestit tarkasti, vaikka ympärillä oli tuulen ja aaltojen aiheuttamaa häiriötä. Yksi menetelmän läpimurroista oli kyky selvittää viestinnän tekniset yksityiskohdat, kuten taajuudet ja modulaatiotyypit, ilman etukäteen annettuja tietoja.

Kyseessä on jatkokehitys MIT:n vuonna 2018 esittelemästä järjestelmästä, joka tarvitsi lähettimen ja vastaanottimen välistä yhteistyötä. Nyt kehitetty ratkaisu mahdollistaa salakuuntelun ilman yhteistyötä, mikä lisää merkittävästi turvallisuusriskejä.

Tutkimus osoittaa, että esimerkiksi ilmastonmuutosta tarkkailevien sensoreiden, öljynporauslauttojen ja sukellusveneiden viestintä on haavoittuvaista, jos vastaavia salakuuntelumenetelmiä käytetään. "Työmme osoittaa, että arkaluontoisia tietoja voidaan vuotaa tavoilla, joita ei aiemmin ole otettu huomioon", sanoi tutkimuksen toinen pääkirjoittaja Poorya Mollahosseini.

Tutkimusryhmä esitteli myös keinoja viestinnän turvallisuuden parantamiseen. Esimerkiksi tietyt viestintämenetelmät ja modulaatiotekniikat osoittautuivat vaikeammiksi salakuunnella. Tutkijat korostavat, että näitä suojatoimia tulisi hyödyntää erityisesti korkean riskin kohteissa.

Vaikka teknologia on toistaiseksi testattu vain pienissä vesistöissä, kuten Lake Carnegien keinotekoisessa järvessä, tutkijat uskovat, että menetelmää voidaan kehittää toimivaksi myös avoimilla valtamerillä. Tämä kuitenkin vaatisi huomattavia insinööritaitoja ja teknisiä parannuksia.

Tutkimus julkaistiin marraskuun 20. päivänä ACM MobiCom -konferenssissa, ja se toimii paitsi varoituksena myös kannustimena vedenalaisen viestinnän suojaamisen kehittämiseksi.

Tutkijat testasivat salakuuntelujärjestelmäänsä Lake Carnegie -järvellä Princetonissa käyttämällä vain valmiita kaupallisesti saatavia laitteita. Kuva: Princetonin yliopisto/Poorya Mollahosseini.