Forscher warnen: Dank KI und Lasertechnik lassen sich Gespräche direkt über Glasfaserleitungen belauschen – ganz ohne klassische Abhörgeräte.
In den dunklen Zeiten des Kalten Krieges war Spionage Handarbeit. Wanzen wurden mühsam in Wänden verbaut, Telefone präpariert und Lampen zu Sendern umfunktioniert. Doch die Überwachungstechnik der Zukunft benötigt möglicherweise gar keine zusätzliche Hardware mehr. Wie Geophysiker auf der Generalversammlung der European Geosciences Union berichteten, könnte die Infrastruktur, die unsere moderne Welt vernetzt, selbst zur Gefahr für die Privatsphäre werden: Die Glasfaserkabel, die unter unseren Straßen liegen und die Ozeane durchqueren, können als hochempfindliche Mikrofone zweckentfremdet werden.
Der Schlüssel zu dieser Entdeckung liegt laut einem Bericht von „Science“ in einer Technologie, die eigentlich dazu gedacht ist, den Planeten besser zu verstehen. Unter dem Namen „Distributed Acoustic Sensing“ (DAS) nutzen Seismologen das weltweite Glasfasernetz bereits seit Jahren, um Erdbeben aufzuspüren, Vulkane zu überwachen oder den Verkehr in Großstädten zu analysieren. Dabei wird ein sogenannter Interrogator an ein Ende der Leitung angeschlossen.
Dieses Gerät schickt Laserpulse durch die Faser. Wenn nun eine Schallwelle – etwa ein Beben oder das Rollen eines LKWs – die Faser erreicht, wird diese minimal gedehnt oder gestaucht. Winzige Defekte im Glas reflektieren das Licht auf charakteristische Weise zurück. Aus diesen Mustern lässt sich präzise berechnen, wo und wie stark der Boden vibriert hat.
Doch Jack Lee Smith von der University of Edinburgh hat nun demonstriert, dass diese Sensibilität weit über tektonische Verschiebungen hinausgeht. Das System reagiert so fein auf akustische Wellen, dass es sogar menschliche Sprache wahrnehmen kann. In einem Feldversuch platzierten die Forscher Lautsprecher neben existierenden Glasfaserleitungen, die ursprünglich zur Überwachung von Küstenerosion verlegt worden waren.
Das Ergebnis war verblüffend: Die tiefen Frequenzen der menschlichen Sprache ließen sich ohne große Vorbehandlung aus den Daten herauslesen. Für die höheren Frequenzen bedurfte es zwar einer digitalen Nachbearbeitung. Doch am Ende reichte eine frei verfügbare Künstliche Intelligenz aus, um das Gehörte in Text zu verwandeln.
Das KI-Modell Whisper von OpenAI fungierte dabei als digitaler Übersetzer. Die Forscher fütterten die durch Lichtwellen erzeugten Audiodaten in die Software, die daraus in Echtzeit verständliche Transkripte erstellte. Smith warnt davor, dass vielen Menschen nicht bewusst ist, dass die Kabel unter ihren Füßen akustische Wellen detektieren können. Fast überall, wo Glasfasern zum Einsatz kommen, besteht theoretisch ein Datenschutzrisiko.
Ganz so einfach, wie es im ersten Moment klingt, ist das Belauschen von Passanten aber noch nicht. Die Studie zeigte auch klare physikalische Grenzen auf. Besonders gut funktionierte das Abhören bei aufgewickelten Kabeln, die direkt an der Oberfläche lagen. Schon eine dünne Schicht aus Erde – etwa 20 Zentimeter – reichte aus, um die akustischen Signale so weit zu dämpfen, dass die Sprache unverständlich wurde. Auch schnurgerade verlegte Kabel erwiesen sich als weniger empfänglich für die feinen Schwingungen der Stimme.
Dennoch ist die Fachwelt alarmiert. Seismologen wie Céline Hadziioannou von der Universität Hamburg berichten von ähnlichen Erfahrungen: Bei Messungen in einem physikalischen Institut empfing sie über die Glasfaser versehentlich Lautsprecherdurchsagen aus dem Gebäude. Auch für die militärische Sicherheit birgt die Technik Sprengstoff. Frederik Tilmann vom GFZ Helmholtz-Zentrum Potsdam weist darauf hin, dass DAS-Systeme an Unterseekabeln die Bewegungen von Schiffen und sogar U-Booten tracken können. Bevor solche Forschungsdaten öffentlich geteilt werden, müsse man sich der Sicherheitsimplikationen bewusst sein.
Die Diskussion um das „Anzapfen“ von Glasfasern ist nicht neu, bekommt aber durch die DAS-Technik eine neue Qualität. Bereits 2017 stand die NSA wegen ihres „Upstream“-Programms in der Kritik. Damals ging es jedoch primär um das digitale Abgreifen des Datenstroms – also das Mitlesen von Bits und Bytes, die durch die Leitungen fließen. Die Geheimdienste suchten in der Flut der Kommunikation nach IP-Adressen und Stichwörtern. Nach massiven Protesten versicherte die NSA damals, die Überwachung unbeteiligter Dritter einzuschränken und nur noch Kommunikation zu sammeln, die direkt von einem Zielobjekt ausgeht oder an dieses gerichtet ist.
Während das Upstream-Programm darauf abzielte, den Inhalt der Datenpakete zu analysieren, macht DAS das Kabel selbst zum Sensor für die physische Umgebung. Es geht nicht mehr nur darum, was durchs Internet geschickt wird, sondern was in der Nähe der Leitung gesprochen wird.
Die wissenschaftliche Gemeinschaft steht damit vor einem Dilemma. Einerseits bietet die Nutzung von „Dark Fiber“ – also ungenutzten Glasfasersträngen, die bereits im Boden liegen – eine einmalige Chance für die Geoforschung. Man erhält ein riesiges Netz an Seismometern, ohne teure neue Sensoren verlegen zu müssen. Andererseits muss das Problem der Privatsphäre gelöst werden. Smith schlägt vor, die Daten so zu verarbeiten, dass Frequenzen, die für Sprache typisch sind, automatisch unterdrückt werden. Andere Experten raten dazu, Aufzeichnungen von aufgerollten Kabelabschnitten schlicht zu löschen, da diese für die Erdbebenforschung ohnehin kaum von Wert sind.
Die Forschungsergebnisse zeigen deutlich, dass wir in einer Welt leben, in der die Grenzen zwischen Infrastruktur und Überwachung fließend werden. Die Glasfaser, das Rückgrat unserer digitalen Gesellschaft, hat buchstäblich Ohren bekommen.
Stefan Krempl
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