Akustische Spionage: Abhören über Glasfasern

Zusammenfassung: Der auf der NDSS 2026 vorgestellte COAES-Angriff zeigt, dass gewöhnliche Glasfaserkabel, die zu Gebäuden führen, sich in Mikrofone verwandeln können, die den Schall in der Umgebung erfassen. In diesem Beitrag erläutere ich das physikalische Prinzip des Angriffs (Micro-Bending, Rayleigh-Streuung, DAS), die Wickelanordnung, die die Empfindlichkeit erhöht, die gemessenen Erfolgsraten und warum klassische Abhör-Gegenmaßnahmen nicht wirken.

Wissenschaftliche Analyse des akustischen Abhörens über Telekom-Glasfaserkabel (COAES) Eine neue Cybersicherheitsbedrohung zeigt, dass moderne Glasfaserkommunikationsnetze – jene Kabel, die wir zur Datenübertragung nutzen – zugleich als unerwünschte „Mikrofonarrays“ fungieren können. Diese Bedrohung wurde 2026 auf dem NDSS (Network and Distributed System Security) Symposium öffentlich vorgestellt. Hier eine wissenschaftliche Betrachtung dieser neuen und verborgenen Bedrohung:

Funktionsprinzip: Akustischer Seitenkanal

Grundlage des Angriffs ist die natürliche Empfindlichkeit optischer Fasern gegenüber Schallwellen aus der Umgebung. Wenn Schallwellen auf das Glasfaserkabel treffen, verursachen die von ihnen erzeugten mikroskopischen Druckschwankungen physikalische Verformungen in der Geometrie der Faser, die als „Micro-Bending“ bezeichnet werden. Diese Micro-Bendings verändern momentan den Brechungsindex (refraktiver Index) des in der Faser laufenden Lichts sowie die optische Weglänge.

Die Angreifer senden mit einem an einem Faserende angeschlossenen kommerziellen Distributed Acoustic Sensing (DAS)-System Laserpulse und analysieren die zurückgestreuten Rayleigh-Streuung-Signale und rekonstruieren aus diesen Phasenverschiebungen die ursprüngliche Schallwelle.

Methode zur Erhöhung der Empfindlichkeit: Wickeln

Ein Standard-FTTH-Kabel (Fiber to the Home) ist nicht empfindlich genug, um Schall aus der Luft zu erfassen. Um die Empfindlichkeit zu erhöhen, entwickelten die Forscher eine Anordnung namens „Sensorischer Rezeptor“ (Sensory Receptor).

Diese Anordnung beruht auf dem Prinzip, den überschüssigen Teil des Kabels fest um einen PET-Zylinder (Polyethylenterephthalat) mit 65 mm Durchmesser zu wickeln (zu einer Spule). Diese Wicklung bündelt den eintreffenden akustischen Druck auf der Faser und erhöht die Effizienz der mechanisch-optischen Umwandlung erheblich.

Leistung und Ergebnisse des Angriffs

Dieses System wurde in kontrollierten Labor- und realen Büroumgebungen getestet, wobei überraschende Ergebnisse erzielt wurden:

Hohe Erfolgsrate: Bei Tests aus 2 Metern Entfernung blieb die Wortfehlerrate (Word Error Rate - WER) unter 20 %. Das bedeutet, dass KI-Spracherkennungsmodelle mehr als 80 % des gesprochenen Inhalts erfolgreich in Text umwandeln konnten.
Präzise Positionsbestimmung: Das System konnte die Position eines Sprechers in einem Raum mit einer durchschnittlichen Fehlertoleranz von 77 cm ermitteln.
Reales Szenario: In einem Bürotest über eine 50 Meter lange Kabelstrecke sank die WER sogar auf nur 9 %.

Umgehung konventioneller Erkennungsmethoden

Was diesen Angriff besonders gefährlich macht, ist seine „verdeckte“ Natur. Da das System passiv arbeitet, wird es von herkömmlichen Sicherheits- und Überwachungs-Gegenmaßnahmen (TSCM) weitgehend nicht erfasst:

Unsichtbar für RF-Detektoren: Da der Angriff keine elektromagnetische Strahlung (RF) aussendet, können RF-Scanner, die in der Umgebung nach versteckten Abhörwanzen suchen, diese Bedrohung nicht erkennen.
Immun gegen Ultraschall-Jammer: Ultraschall-Störsender (Jammer), die eingesetzt werden, um versteckte Mikrofone in der Umgebung unwirksam zu machen, können dieses System überhaupt nicht beeinflussen. Die Faser selbst ist ein riesiger Sensor, der kein Mikrofon benötigt. In Tests wurde selbst dann, wenn der Jammer direkt neben der Faser platziert wurde, kein Rückgang der Systemleistung beobachtet.

Wissenschaftliche Grundlage und Laborbeweise

Das physikalische Prinzip hinter diesem Angriff beruht auf einem der Grundpfeiler der Glasfaser-Sensortechnologie. In einem Laborexperiment wurde beobachtet, dass Gitarrenmusik, die aus einem Lautsprecher abgespielt wurde, auf danebenliegenden langen Glasfaserspulen messbare Änderungen des Polarisationszustands (State of Polarization - SoP) verursachte.

Diese nachweisbaren SoP-Änderungen sind eine direkte Folge des Doppelbrechungs-Effekts (Birefringence), den der Schall in der Faser hervorruft, und belegen die Machbarkeit des Angriffs.

Angriffsvektor und Wirkungsbericht

PARAMETER DES COAES (COVERT ACOUSTIC EAVESDROPPING ATTACK) · NDSS 2026 Symposium

Physikalische Umwandlungskette: Akustische Welle -> Micro-Bending -> Änderung des Brechungsindex -> Rayleigh-Streuung -> Signalüberlagerung (Akustischer Seitenkanal)
Sensorischer Rezeptor (Wicklung): 15 Meter Glasfaserkabel werden um einen Zylinder gewickelt, um den akustischen Druck zu bündeln und die mechanisch-optische Effizienz auf die Spitze zu treiben. (PET-Zylinder (65 mm))
ERKENNBARKEIT: Null RF-Emission · Vollständige Immunität gegen Jammer
ABHÖRREICHWEITE: 50-Meter-Strecke · 77 cm Positionsgenauigkeit
GENAUIGKEITSRATE: 91 % Transkription · WER nur 9 %

Diese Befunde zeigen, dass nicht nur Cybersicherheitsmauern, sondern auch die Sicherheit der physischen Ebene und sogar die akustische Privatsphäre im Büro neu definiert werden müssen.

Meine Einordnung

Die Bedrohung ist real und gemessen: In einer Büroumgebung sank die Wortfehlerrate auf einer 50-Meter-Leitung auf bis zu 9 %, der Standort des Sprechers wurde mit einem durchschnittlichen Fehler von 77 cm ermittelt.
Klassische Maßnahmen bleiben blind: Da der Angriff keinerlei HF abstrahlt, sehen ihn Scanner nicht; auch Ultraschall-Störsender sind wirkungslos, da die Faser selbst der Sensor ist.
Sicherheit auf der physischen Ebene muss neu gedacht werden: Wie das Glasfaserkabel durch den Raum verläuft und wie Überschuss gesammelt wird, ist nun Teil der akustischen Privatsphäre.