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# Informatica# Crittografia e sicurezza

Sfide di sicurezza nella realtà aumentata multi-utente

Esaminare i rischi negli stati condivisi delle app AR e modi per migliorare la sicurezza.

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La Realtà Aumentata (AR) permette agli utenti di vedere immagini generate al computer sovrapposte al mondo reale tramite dispositivi come smartphone e occhiali AR. Questa tecnologia crea esperienze interattive e consente la collaborazione tra più utenti. Affinché queste applicazioni AR multi-utente funzionino bene, devono concordare su quale sia "lo stato condiviso". Lo stato condiviso si riferisce alle informazioni combinate sui mondi reale e virtuale che gli utenti devono avere per interagire correttamente.

Per costruire e mantenere questo stato condiviso, le applicazioni AR spesso raccolgono dati dai dispositivi degli utenti. Questi dati possono provenire da immagini della fotocamera, informazioni sulla posizione e sensori che tracciano il movimento. Anche se questi metodi rendono le esperienze AR più ricche, comportano anche dei rischi. Una preoccupazione principale è che le persone possano manipolare questo stato condiviso aggiungendo informazioni false di cui gli altri si fidano senza saperlo.

Preoccupazioni di Sicurezza in AR Multi-utente

Quando più utenti interagiscono in AR, le imprecisioni nello stato condiviso possono portare a confusione e persino a pericoli. Ad esempio, se un utente aggiunge informazioni fuorvianti su una posizione, altri potrebbero vedere ologrammi nel posto sbagliato. Questo può avere conseguenze serie, come deviare i lavoratori edili o fuorviare i clienti sui prodotti in un negozio.

Il problema principale risiede nel modo in cui le informazioni vengono condivise e modificate all'interno di queste applicazioni AR. Quando gli utenti creano o accedono a informazioni condivise, di solito si tratta di operazioni per "leggere" o "scrivere" dati. Leggere consente agli utenti di ottenere informazioni dallo stato condiviso, mentre scrivere permette loro di aggiungere o aggiornare tali informazioni.

Sfortunatamente, attori malintenzionati possono sfruttare Vulnerabilità in questi processi. Ad esempio, possono inviare dati falsi al sistema o ingannarlo per visualizzare ologrammi errati. In questo modo, possono fuorviare altri utenti o addirittura causare danni.

Tipi di Attacchi allo Stato Condiviso

  1. Attacchi di Lettura: In questi casi, un attaccante cerca di accedere a informazioni private che non dovrebbero essere visibili. Ad esempio, se un utente memorizza un ologramma sensibile che dovrebbe essere visibile solo nel suo ufficio, un attaccante potrebbe creare una richiesta di lettura che inganna il sistema facendogli consegnare quell’ologramma.

  2. Attacchi di Scrittura: Qui, un attaccante mira a inserire informazioni false nello stato condiviso. Ad esempio, potrebbero manipolare un marcatore di costruzione per mostrare dati errati sul sito, portando gli operai a fare errori pericolosi.

  3. Manipolazione tramite Accesso Remoto: Alcuni attacchi consentono a individui di ingannare il sistema utilizzando immagini o dati provenienti da diverse località. Ad esempio, un attaccante potrebbe scattare una foto di un luogo e usarla per accedere o posizionare ologrammi senza essere fisicamente presente lì.

Questi attacchi sollevano preoccupazioni significative per la sicurezza e la privacy negli ambienti AR condivisi.

Esempi Reali di Vulnerabilità

Nella vita reale, l'uso delle applicazioni AR è cresciuto in vari settori, come educazione, intrattenimento e ingegneria. Tuttavia, man mano che più persone iniziano a usare queste applicazioni, aumentano anche le possibilità di abuso.

Ad esempio, in applicazioni come Pokémon Go, gli utenti possono vedere creature virtuali in spazi condivisi. Se qualcuno manipola lo stato condiviso, potrebbe fuorviare gli utenti sulla posizione di queste creature o addirittura crearne di false.

Un altro esempio può essere visto in settori come la costruzione o la manutenzione. Se un'app AR viene utilizzata per visualizzare progetti o indicatori di sicurezza e qualcuno avvelena lo stato condiviso, potrebbe portare a interpretazioni errate e errori, causando potenzialmente incidenti o danni.

Comprendere il Framework dello Stato Condiviso

Lo stato condiviso nei framework AR consiste in una combinazione di dati di posizione, immagini della fotocamera e altre informazioni necessarie per rendere correttamente gli ologrammi. Queste informazioni condivise sono generalmente memorizzate su server cloud, consentendo agli utenti di accedervi da dispositivi diversi.

Affinché più utenti possano interagire correttamente in un ambiente AR, deve esserci una rappresentazione coerente dello stato condiviso su tutti i dispositivi. Questo richiede un forte canale di comunicazione che consenta agli utenti di leggere e scrivere dati nello stato condiviso in modo efficace.

Come Viene Elaborata l'Informazione dello Stato Condiviso

Per interagire con lo stato condiviso, gli utenti inviano richieste all'app AR, che elabora le informazioni per recuperare dati (lettura) o aggiungere nuovi dati (scrittura). Ecco una semplice spiegazione di come funziona:

  • Lettura dallo Stato Condiviso: Quando un dispositivo AR vuole visualizzare un ologramma, invia una richiesta di lettura che include informazioni sulla posizione attuale o sulla vista dell'utente. Se il sistema riconosce la richiesta, restituisce l'ologramma appropriato da vedere.

  • Scrittura nello Stato Condiviso: Quando un utente vuole posizionare un nuovo ologramma, invia una richiesta di scrittura con dettagli sulla posizione e sull'ologramma stesso. Se tutto è in regola, il sistema aggiorna lo stato condiviso con queste nuove informazioni.

Vulnerabilità nelle Operazioni di Lettura e Scrittura

I processi coinvolti nella lettura e nella scrittura di informazioni creano punti di vulnerabilità. Poiché il sistema tende ad accettare una varietà di input senza una verifica approfondita, attori malintenzionati possono sfruttare queste debolezze.

Ad esempio, se un utente invia una richiesta di lettura contenente dati falsi, il sistema potrebbe consegnare informazioni private che non dovrebbero essere accessibili. Allo stesso modo, se un attaccante riesce a inviare con successo una richiesta di scrittura contenente informazioni fuorvianti, può manipolare ciò che altri vedono nello spazio AR condiviso.

Strategie di Mitigazione per i Framework AR

  1. Processi di Verifica più Forti: Implementare metodi di verifica migliori può aiutare a garantire che le richieste di lettura e scrittura contengano informazioni accurate e legittime. Questo può includere controlli che confrontano i dati in arrivo con schemi noti o formati attesi.

  2. Permessi Utente: Limitare chi può scrivere nello stato condiviso può ridurre il rischio di manipolazione. Consentendo solo a utenti fidati di fare modifiche, l'app AR può mantenere un livello di sicurezza più elevato.

  3. Segnalazione e Moderazione degli Utenti: Consentire agli utenti di segnalare attività sospette e aggiungere moderatori può aiutare a identificare ed eliminare dati falsi dallo stato condiviso in modo più efficace.

  4. Utilizzo di Più Sensori: Integrando sensori aggiuntivi che forniscono contesto sull'ambiente fisico, le applicazioni AR possono distinguere meglio tra input legittimi e fraudolenti.

  5. Auditing Regolare dello Stato Condiviso: Revisionare periodicamente lo stato condiviso può aiutare a identificare incongruenze e rimuovere qualsiasi dato maligno o errato che è stato aggiunto.

Conclusione: Il Futuro di Esperienze AR Sicure

Man mano che la tecnologia AR continua ad avanzare, garantire ambienti condivisi sicuri diventerà sempre più fondamentale. Gli utenti devono fidarsi che le loro interazioni siano sicure e che le informazioni presentate siano accurate. Affrontando le vulnerabilità presenti nei framework dello stato condiviso e implementando strategie di mitigazione mirate, gli sviluppatori possono creare applicazioni AR multi-utente più sicure e affidabili. La sicurezza degli utenti e l'integrità delle loro interazioni dipenderanno da come verranno gestiti questi problemi nei prossimi anni.

Fonte originale

Titolo: That Doesn't Go There: Attacks on Shared State in Multi-User Augmented Reality Applications

Estratto: Augmented Reality (AR) is expected to become a pervasive component in enabling shared virtual experiences. In order to facilitate collaboration among multiple users, it is crucial for multi-user AR applications to establish a consensus on the "shared state" of the virtual world and its augmentations, through which they interact within augmented reality spaces. Current methods to create and access shared state collect sensor data from devices (e.g., camera images), process them, and integrate them into the shared state. However, this process introduces new vulnerabilities and opportunities for attacks. Maliciously writing false data to "poison" the shared state is a major concern for the security of the downstream victims that depend on it. Another type of vulnerability arises when reading the shared state; by providing false inputs, an attacker can view hologram augmentations at locations they are not allowed to access. In this work, we demonstrate a series of novel attacks on multiple AR frameworks with shared states, focusing on three publicly-accessible frameworks. We show that these frameworks, while using different underlying implementations, scopes, and mechanisms to read from and write to the shared state, have shared vulnerability to a unified threat model. Our evaluation of these state-of-art AR applications demonstrates reliable attacks both on updating and accessing shared state across the different systems. To defend against such threats, we discuss a number of potential mitigation strategies that can help enhance the security of multi-user AR applications.

Autori: Carter Slocum, Yicheng Zhang, Erfan Shayegani, Pedram Zaree, Nael Abu-Ghazaleh, Jiasi Chen

Ultimo aggiornamento: 2024-03-08 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2308.09146

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2308.09146

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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