在信息安全领域，隔离敏感设备的“空气隔离”环境长久以来被视作防止数据泄漏的有效手段。然而，科技的发展以及黑客技术的不断进步，使得传统防护面临各种新型挑战。近日，由中国学者谢阳（Xieyang Sun）及其团队提出并实现的“TEMPEST-LoRa”技术引发了安全界的极大关注——他们创新性地将常见的视频线缆，如HDMI和VGA线，转化为无线数据传输的发射器，成功实现了LoRa信号的调制与发送。TEMPEST-LoRa技术的核心理念是通过专门构造的视频文件，利用显示设备及连接线缆本身作为发送天线，向外部的LoRa接收模块发射数据。研究团队设计的视频信号通过快速变化的图像，编码并调制出LoRa通信所需的无线信号载波。这一过程无需额外的无线发射硬件，极具隐蔽性和实用价值。
视频信号的播放要求设定在全屏模式，同时显示器分辨率限定为1080×1920@60Hz，以保证信号的准确传输。更引人注意的是，尽管视频播放通常需要屏幕激活，团队验证该技术在显示器关闭状态下依然可以工作，表明即便用户并不察觉，数据仍旧能够进行秘密传输。该项目中实现的最大传输距离达到了81.7米，数据速率约为21.6kbps。虽然速率不及常规网络，但对于空气隔离环境下少量信息的长距离窃取已经绰绰有余。值得一提的是，TEMPEST-LoRa项目的代码已在GitHub公开，采用开源的MIT许可协议，便于学术研究与安全分析，同时作者团队也强调当前技术仅供学术用途。该研究已获2025年ACM计算机与通信安全大会接受，标志着其在学术界的重要地位。
此项技术的出现，不禁让人想起类似的“旁路信道”攻击方式。例如，过去已有利用以太网线作为天线发射信号的案例，甚至有通过风扇声响和硬盘灯光变化传递信息的试验。这些创新的物理侧信道证明了即便在没有传统网络接口的环境中，数据泄漏依然可能发生。TEMPEST-LoRa通过将视频线缆这一极为普遍的连接媒介转化为无线信号发射器，进一步扩大了信息泄露的潜在途径。如今，视频线缆普遍存在于办公室、工厂、研究机构甚至家庭环境中，极难完全避免。一旦视频播放被恶意操控，便能够在无人察觉的情况下通过环境中的LoRa接收设备窃取数据。
尽管全屏播放视频可能增加被发现的风险，但通过与电源管理和屏幕保护程序相结合，有可能实现隐蔽的周期性信号广播。此外，部分显示器及操作系统在显示关闭状态下仍维持信号传输，为类似攻击创造可乘之机。从防御角度看，TEMPEST-LoRa提出了新的安全威胁模型。首先，视频内容的控制权变得尤为关键，任何未经授权的视频播放均可能成为攻击载体。其次，空气隔离环境下的物理接口管理应加强，例如限制非必要的外接线缆，或者采用屏蔽措施减少线缆作为天线的辐射能力。铜管或铁箍包裹线缆的传统电磁屏蔽方法，在这类攻击中或许仍然有效。
从技术实现层面，TEMPEST-LoRa的成功得益于LoRa技术本身的特点。LoRa是一种远距离、低功耗的无线通信协议，适合小数据量的传输，且拥有良好的抗干扰能力。将LoRa信号编码到视频帧中，使得信号可以通过显卡的图像输出控制，进而利用视频线缆的物理特性发射无线信号，是一次别具匠心的跨界融合。与此同时，该技术也彰显了硬件设计中潜藏的安全盲点。现代计算机和显示设备日益复杂，外围设备的接口功能不仅限于传统意义上的数据传输，更可能被滥用为信息泄露渠道。对于安全研究人员及行业机构，TEMPEST-LoRa提供了一个亟需关注与防范的新范例，促使相关技术及产品的安全认证标准需要重新审视和调整。
对于普通用户而言，了解和认识此类旁路攻击有助于提高安全意识，避免在不安全的软件和视频文件环境下被潜在威胁利用。同时，企业应加强内部信息安全培训和设备管理，建立起多层次的安全防护体系。未来，TEMPEST-LoRa的研发方向可能更多倾向于提升传输效率、扩展适用的分辨率及接口类型，以及探索如何检测和阻断类似的信号发射。学术界和产业界的深度合作，将是推动防护和监测技术不断进步的关键。此外，其对非传统传输媒介的利用启示我们重视物理侧信道防护，不仅是信息技术安全领域的课题，更涉及物理环境安全设计。综上所述，TEMPEST-LoRa是一项极具突破性的技术，它揭示了无线信号传输与传统视频接口的新结合，使得空气隔离系统安全防护面临新的挑战和思考。
关注并研究此类技术，使安全防护措施更加全面与科学，是网络安全行业持续发展的重要方向。随着技术演进，我们期待更多类似创新的研究被产出，同时也呼吁相关规范制定者与设备制造商共同强化产品安全设计，守护数字时代的核心数据安全。
