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Smartphone Sound Wave (Symbolbild)

Bild: Shutterstock

ETH-Forscher verstecken Daten in Musik



Im Kaufhaus ins WLAN, ohne sich aktiv anmelden zu müssen? Das ginge, wenn in der eingespielten Hintergrundmusik die Zugangsdaten steckten und das Smartphone diese heraushörte. Forscher der ETH Zürich haben dafür eine Methode entwickelt.

Das Musikstück klingt im direkten Vergleich mit dem Original etwas anders, aber nicht unbedingt schlecht. Im Hintergrundtrubel eines Supermarkts oder einer Hotellobby würde es wohl nicht auffallen, dass Manuel Eichenberger und Simon Tanner von der ETH Zürich zusätzliche Töne eingefügt und darin Daten versteckt haben. Die Methode dafür stellten sie unlängst an der «IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing» in Brighton vor.

Der Trick bestehe darin, die dominanten Töne als Tarnung für die Datenübertragung zu nutzen, wie die ETH am Dienstag mitteilte. Diese Töne überlagerten die Forscher mit je einem leicht höheren und einem leicht tieferen Ton, die aber leiser sind. Zusätzlich fügten sie leise Obertöne ein, also eine oder mehrere Töne über dem dominanten Ton und auch hier leicht höhere und tieferen «Seiten-Töne».

Für das menschliche Ohr sind die Zusatztöne unauffällig, da sich das Gehirn auf die lauten Töne konzentriert. Mit einem Smartphone-Mikrophon lassen sie sich jedoch auffangen und anschliessend mithilfe eines Algorithmus decodieren. Damit der Algorithmus weiss, wo er nach den Daten suchen soll, fügten die Forscher diese Information in sehr hohen, für den Menschen kaum hörbaren Tönen ein, im Frequenzbereich zwischen 9.8 und 10 Kilohertz.

Unauffällig, je nach Umgebung

In Hörbeispielen, die die ETH auf ihrer Website veröffentlichte, scheint die bearbeitete Version des Musikstücks ein wenig zu klirren und leicht zu rauschen im Vergleich zum Original. Ohne den direkten Vergleich und wenn die Musik nur im Hintergrund läuft, dürfte die Veränderung kaum auffallen.

Mit ihrer Methode sei eine Datenübertragung mit relativ hoher Übertragungsrate möglich, nämlich 200 Bit pro Sekunde, hiess es weiter. «Theoretisch wäre es möglich, viel mehr Daten zu übertragen», erklärte Tanner gemäss der Mitteilung. «Je höher die Datenübertragungsrate, desto eher ist sie allerdings als störendes Geräusch hörbar, oder die Datenqualität leidet darunter.»

Mögliche Anwendungen sehen die Forscher beispielsweise in Hotels, Kaufhäusern, Flughäfen oder Bahnhöfen, um WLAN-Zugangsdaten oder andere Informationen aufs Handy zu übertragen. Aber auch in Museen wäre der Einsatz vorstellbar, zeigen sie sich überzeugt. Über die Musik liessen sich Informationen zu den Exponaten aufs Smartphone spielen.

Allerdings funktioniert die Methode am besten mit Musik, die viele dominante Töne enthält, also eher Popmusik als ruhigere Melodien. Bleibt den Kuratorinnen und Kuratoren nur, die passende Playlist zusammenzustellen. (sda)

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21Alle Kommentare anzeigen
    Alle Leser-Kommentare
  • Zinni 10.07.2019 20:02
    Highlight Highlight 200 bit/s? Hab ich richtig gelesen? Das ist ja überhaupt nichts. Und ein Mensch kann Frequenzen bis 20 kHz hören. Vor allem junge Menschen.
  • /bin/env bash -c "install_gentoo.sh" 09.07.2019 23:43
    Highlight Highlight Gibts doch schon lange. Chromecast-Geräte können in einen Modus geschaltet werden in dem sie einen Schlüssel per Ultraschall auf den angeschlossenen Lautsprechern aussenden. Handys, welche sich im selben Raum befinden, können sich über diesen Key verbinden ohne im selben Netzwerk zu sein.
  • Garfield91 09.07.2019 22:32
    Highlight Highlight Naja, Steganographie ist jetzt nicht gerade etwas neues. Das Innovative daran war es wohl, dass sie ein Protokoll entwickelt haben, womit der Übertragungsprozess (senden/empfangen) automatisch auf beliebige Musikstücke anwendbar ist. Aber eigentlich kommen mir noch lustige Ideen was man damit alles tun könnte.

    IPoS (Internet Protocol over Sound) analog zum rfc1149. Dann kann man die Übertragung live mithören. Fast wie früher beim Modem. B-)
  • leu84 09.07.2019 22:09
    Highlight Highlight Wirkt dieses System ähnlich wie Interferenzen? Klar, es gibt hohe und tiefe für uns nicht wahrnehmbare Frequenzen. Die werden so überlagert, damit die Signale (der Musik) kaum beeinträchtigt werden, aber für Empfangsgeräte decodierbar sind?
  • Heugümper 09.07.2019 21:16
    Highlight Highlight Viele dominante Töne 🤘🤘🤘 Metal is the key. 🤘🤘🤘
  • Ueli der Knecht 09.07.2019 21:14
    Highlight Highlight Das ist überhaupt nicht neu. Es ist auch ein alter Zopf, irgendeine gutartige Anwendung vorzustellen. In Wirklichkeit werden solche Techniken aber vorallem für Werbung benutzt, resp. um die Leute auszuspähen.

    Natürlich ist es ein Vorteil, wenn sich die Smartphones, welche die Migros in ihren Shops Schritt für Schritt verfolgt, auch einzelnen Kunden zugeordnet werden können. Cumulus-App und Free-Migros-WiFi helfen tatkräftig mit.

    Über Töne den Kunden ausspähen geschieht praktisch bei allen Smartphones schon längst, ohne dass es jemand bemerken würde (zB. mit SilverPush http://bit.ly/30n25JW).
  • Heinzbond 09.07.2019 20:52
    Highlight Highlight Wieso wird eigentlich immer nur in die Richtung mehr überwachen und nicht mehr privacy entwickelt. Damit das mik am Smartphone die Musik hören kann und den Befehl versteht muss es doch ständig nach den Tönen hören... Wenn ich aber will das mein Smartphone das macht was es soll, dann wenn ich es will, und nicht dann wenn es einer app passt bin ich dan der Besitzer des Smartphones oder sein biosklave der es jeden Tag auch noch füttern muss.?
  • Miles Prower 09.07.2019 20:39
    Highlight Highlight Wenn ich mich nicht irre, bauen Musiklabels insbesondere bei Promo-CDs gerne mal Informationen mit ein (Watermarked CDs oder wie man das auch immer nennt).
    Falls nun ein Album vor der Veröffentlichung im Internet zum Download bereit steht, kann dadurch zurückverfolgt werden, wessen Promo-CD geleakt worden war. Oder wer sie bewusst veröffentlicht hat ;)
    • Kak Attack 09.07.2019 21:44
      Highlight Highlight genau darum habe ich mich auch gefragt, was denn nun an der ETH-Erfindung neu oder so speziell ist.
      Unserem mp3-Shop wurden zu Zeiten der "Pirateriebekämpfung mittels DRM (2004)" genau soche Systeme angeboten, wo auf jeden einzelnen Download einzigartige Wasserzeichen gesetzt wurden. Und an Demos wurde uns gezeigt, dass die Wasserzeichen nicht nur per copy sondern auch mittel Abspielen über Boxen -> Neu aufnehmen mit dem Kassettenrecorder noch klar rauszufiltern war.
      Wir waren als DRM-FREE-SHOP dann aber eher nicht potenzieller Kunde ;-)

    • Dani B. 10.07.2019 17:06
      Highlight Highlight Bei diesem System braucht man nicht die Daten der CD oder des MP3 auszulesen. Wie bei den alten Modems genügt eine Tonaufnahme über Luft und Mikrophon. --- Mit "Wasserzeichen" könnte man viel mehr Daten reinpacken.
  • PeteZahad 09.07.2019 20:38
    Highlight Highlight War eigentlich Fan des physical web in Kombination mit Google Nearby und beacons. So könnte der Beacon-Betreiber ohne App-Installation Informationen zum Standort resp. Objekt aufs Handy liefern. Leider wurde dies auch von Spammern entdeckt und Ende letztes Jahr komplett deaktiviert. Solche Lösungen sind noch mit der App NearBee möglich. Finde ich immer noch besser als Daten in Playlists einzuspielen, sehe den Vorteil wirklich nicht. Auch hier müsste eine App installiert werden, ausser Google / Apple integrieren die Funktion im OS womit wir aber wieder bei der Spamming Problematik wären...
  • Garp 09.07.2019 19:39
    Highlight Highlight Im Museum will ich nicht beschallt werden und auch sonst nicht überall, eine Unsitte.
  • aglio e olio 09.07.2019 19:37
    Highlight Highlight Und als nächstes kritzeln sie in der Mona Lisa rum damit die Handykamera irgendwelche Infos daraus ziehen kann.
    Lasst die Musik in Ruhe, ihr Banausen.
    😀
    • Peter Miese 09.07.2019 19:47
      Highlight Highlight
      Play Icon
      .be

      there you go…
    • Charlie Brown 09.07.2019 19:49
      Highlight Highlight So?
      Benutzer Bild
    • Schne 11.07.2019 12:35
      Highlight Highlight Die Einkaufsklänge in den Läden würd ich jetzt nicht unbedingt als Musik bezeichnen. Viel verhunzen lässt sich da mit ein Paar zusätzlichen Frequenzen jedenfalls nicht.
  • RyXXel 09.07.2019 19:27
    Highlight Highlight Da finde ich eher die Sicherheitsrisiken bedenklich.
    Wenn es jemandem gelingen würde, Schadsoftware in ein solches System einzuschleussen, könnte er unzählige Geräte gleichzeitig infizieren...
  • Evan 09.07.2019 19:20
    Highlight Highlight Wozu Zugangsdaten wenn diese über die Lautspredher geträllert werden?
    • actualscientist 09.07.2019 19:30
      Highlight Highlight Ein passwort ist soweit ich weiss leider bei Wpa2 wlan immer erforderlich wegen der verschlüsselung.
    • Wander Kern 09.07.2019 19:36
      Highlight Highlight Damit man nicht im falschen (rogue) Wlan endet?
    • Charlie Brown 09.07.2019 19:47
      Highlight Highlight Um nur jenen in Hörweite Zugang zu gewähren und nicht auch jenen ausserhalb? Obs markt- und massentauglich ist, steht wohl auf einem anderen Blatt.

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