学位论文简介

智能监控设备作为物联网设备的重要组成部分，相关的安全与隐私问题日益凸显。非法使用智能监控设备进行偷拍、监控和数据窃取的事件频发，给个人隐私和公共安全带来了严峻挑战。本文针对智能监控设备的用户安全与隐私进行了深入的研究和探索，通过获取监控设备活动信息、监控设备位置信息、监控设备载具识别以及施加主动防护手段，构建了基于内存侧通道信号的安全防护体系。取得了以下主要创新性研究成果：

(1) 为解决现有探测方法普适性不足的问题，本文首先对各类型监控设备的运行原理进行了深入分析。本文提出了一种基于内存侧通道信号的监控设备探测方案。突破了传统技术的局限性，有效实现了对无线、有线连接以及基于存储的监控设备的全面探测。

(2) 针对现有定位技术复杂度高的问题，本文对监控设备内存侧通道信号的距离相关性与变化敏感性进行了深入分析。本文分别提出了快速近似位置搜索模型和自适应更新方向估计两个方案，用于优化定位与定向过程。这些方法不仅有效降低了定位过程的复杂度，还在行为干预与用户友好程度之间实现了平衡，提高了系统的实用性和用户体验。

(3) 针对现有监控无人机探测技术易被干扰的问题，本文对各类搭载监控设备的无人机进行了探测。本文提出了一种增强 EMR 信号算法提升了监控设备载具无人机的探测距离。通过分析非法无人机的内存 EMR 信号的多普勒特征，构建了一种基于深度学习的无人机识别模型，实现了有效的无人机探测。

(4) 针对监控设备干扰过程中潜在的安全风险问题，本文对监控设备内部传感器进行了详细的声学共振分析。本文提出了一种超声波定向阵列干扰方案。这种方法能够有效实现对未经授权录制行为的选择性干扰，同时最大程度地减少对周围环境和合法设备的影响。

主要学术成果

[1] Zhang Q, Zeng F, Xiao Z, et al. Toward predicting stay time for private car users: a RNN-NALU approach[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2022, 71(6): 6007-6018. (SCI 2区)

[2] Zhang Q, Liu D, Zhang X, et al. Eye of Sauron:Long-Range Hidden Spy Camera Detection and Positioning with Inbuilt Memory EM Radiation[C]//33rd USENIX Security Symposium. 2024: 109-126. (CCF A)

[3] Zhang Q, Zeng F, Hu J, et al. Enhancing Perception for Intelligent Vehicles via Electromagnetic Leakage[J]. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 2023. (SCI 1区)

[4] Zhang Q, Zeng F, Hu J, et al. E-Argus: Drones Detection by Side-Channel Signatures via Electromagnetic Radiation[J]. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 2024. (SCI 1区)

[5] Zhang Q, Wang P, Li Y, et al. CamShield: Tracing Electromagnetics to Steer Ultrasound Against Illegal Cameras[J]. IEEE Internet of Things Journal, 2024. (SCI 1区)