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Surveillance
Self-Defense

手机组件与传感器

最后更新: November 05, 2024

This page was translated from English. The English version may be more up-to-date.

手机内置各类天线与传感器,可收集海量信息。以下为部分组件详解:

GPS

全球定位系统 (GPS) 使全球各地的设备能快速精准地定位自身位置。作为一种公共服务,GPS 通过分析美国政府运营的卫星信号来实现定位。常见的误解是,卫星能知晓 GPS 用户的位置,但实际上,GPS 卫星仅发射信号,不接收或观测手机数据;并且卫星及 GPS 系统运营方无法获知用户或设备的位置,或者使用系统的人数。

手机内置 GPS 接收器等单独的接收器通过计算不同卫星的无线电信号到达的时间差来确定自身位置。

既然 GPS 卫星不追踪用户,那么“GPS 追踪”是如何实现的呢?这通常由智能手机上的应用来完成:应用向手机操作系统请求位置信息(通过 GPS 获取),接着,系统询问用户是否与该应用共享位置。用户授权后,应用即可通过互联网传输位置数据。现代手机还支持多频段定位(借助于其他政府投资的定位系统,如俄罗斯 GLONASS、中国 BDS、欧盟 GALILEO),从而提升了 GPS 可靠性。

执法机构可通过搜查令向应用服务提供商索取特定个体的 GPS 数据,或强制服务提供商对 GPS 数据进行“地理围栏”搜索,以识别某时段位于某区域的所有设备。EFF 曾有主张此类搜查令明确违宪的成功案例。

NFC(近场通信)

现代手机普遍配备这种基于射频识别的无线识别系统,主要用于非接触式支付技术(如手机支付)或身份识别系统(如将手机用作酒店电子钥匙)。NFC 的有效距离通常不超过四厘米,单次可存储数百字节至数千字节的数据。

NFC 技术也可被动读取嵌入海报等物体的 RFID(射频识别)标签。尽管无法精确定位,但使用非接触式支付或进入建筑时,具体的时间与地点仍可被记录。NFC 技术还可用于控制“智能家居设备”。

若担忧此功能的安全性,用户可关闭手机 NFC 传感器。

安卓用户请按此说明禁用 NFC

iOS 用户的 NFC 功能仅限于 Apple Pay 及 AirDrop 服务(用于与附近的手机共享联系信息、照片或音频)。此限制意味着泄露的信息有限;如需禁用,用户可以完全停用 Apple Pay 并按此说明关闭 AirDrop 的邻近共享服务。

生物识别传感器

这些传感器包括帮助用户登录手机的指纹传感器或面部识别系统。面部识别系统还会使用红外传感器进行 3D 面部建模(如 iPhone 的 FaceID 在暗处识别面部时)。从设备安全角度来说,生物识别解锁更加可靠,但在执法场景中则未必更安全。

运动传感器

还有一些并不直接提供基站、GPS 或 Wi-Fi 级信息的手机传感器。以下内容旨在帮助您了解智能手机的内置传感器,尽管应用常常读取传感器信息并可能以此识别设备,但通过这些方法被检测到的可能性微乎其微。

加速度计:常用于记录用户活动类型的健身应用中。例如,在将手机放在口袋中时,该设备就会利用此传感器来跟踪用户的一日“步数”;许多导航应用也会用此传感器进行测速。安全研究表明,此传感器可检测附近计算机的振动并识别不同的按键(准确率达 80%)。普通方式难以进行检测,但将手机放入包或口袋中可降低风险。

陀螺仪:用于检测设备方向与角速度的运动传感器。由于手机的位置不断变化,因此该传感器会不断感知新的信息。此前的研究表面,由于此传感器能够接收声波,因此还可用作简易麦克风。还有一些基于环境、运动和位置的传感器可测量室温、湿度、光照、磁场、气压等,但其功耗较低且定位价值不如位置跟踪服务。iOS 和安卓对此类传感器的使用模式有所差异(iOS 更加严格,因为开发者必须声明传感器的用途)。一般来说,应用无需申请传感器权限,然而,如需针对性地使用这些传感器,则需要利用大量的资源。

其他需注意的传感器:

  • 磁力计:此传感器的功能类似于指南针,并结合陀螺仪和加速度计,帮助手机确定自身位置。其最常用于指南针应用。
  • 气压计:用于测量气压,有助于提升 GPS 高程精度。
  • 距离传感器:此传感器通过发射不可见光来测量距离。最常见的用途是,通话中将手机靠近面部时自动息屏。
  • 环境光传感器:顾名思义,该传感器用于检测室内的光照条件,最常用于“自动亮度”功能。
  • LiDAR:通过类似于雷达的技术(但使用的是光,而非无线电波)来测量距离。该传感器用途广泛,从提升暗光摄影质量到使用手机摄像头测量距离等。
  • U1/U2芯片(iPhone 专有):U1 和 U2 芯片用于优化 iPhone 之间,以及 iPhone 与其他 Apple 设备(如 MacBook、Apple Watch 和 AirTag)之间的通信质量。