破解監視器：現代駭客如何修改影像內容？

真實案例：高階駭客如何清除證據影像

2023年夏天，台北某地的商業大樓發生一起商業機密竊取事件。一名內部員工涉嫌將重要資料外洩，警方調閱監控器畫面時卻驚訝發現：事發時段的監視器錄影竟毫無異常，仿佛嫌疑人從未出現。

經過深入調查後，發現這名員工利用一個自製的裝置透過 HDMI 接口接入大樓監控主機，利用 Raspberry Pi 結合 CEC 指令控制與 I2C 讀寫，在現場暫時替換了顯示訊號內容，將即時畫面以預錄影像覆蓋，成功製造「完美不在場證明」。

這類案件揭示了一個駭客界鮮為人知卻極具威脅的技術面向 — — 篡改顯示訊號而非原始資料庫的攻擊方式。

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技術原理解析：HDMI 資料流與顯示邏輯

HDMI 是如何傳輸影像的？

HDMI（High-Definition Multimedia Interface）介面以高速差分信號方式傳輸畫面資料，其核心為三條 TMDS 資料線（對應紅、綠、藍色彩通道）與一條 TMDS 時脈線。這些訊號實質上為一連串影像資訊與時序控制資料。

而正因這些線路「公開且未加密」（除非啟動 HDCP），讓有心人得以進行如 bit-banging、側錄與即時篡改的技術攻擊。

I2C、CEC 與 EDID：駭客的三大幫手

駭客通常會透過以下方式實作監控畫面操控：

• I2C 通道：利用 SDA 與 SCL 腳位讀取或偽造 EDID（顯示設備資訊）與 DDC（顯示數據通道）訊息，可控制亮度、對比或訊號來源。
• CEC 協議：可下指令控制多個 HDMI 裝置，如同步關閉顯示器、切換訊號源或靜音。
• HPD 偵測：模擬熱插拔，讓主機錯誤判斷設備已重新連接並重新初始化。

這些技術若結合 Raspberry Pi、BeagleBone 或 FPGA 控制板，即可製作一套極為靈活的「顯示訊號中間人攻擊系統」。

駭客工具組與實作流程

所需硬體設備

• Raspberry Pi 4（支援雙 HDMI）
• HDMI 捕捉卡（支援輸入與輸出）
• EDID 攔截模組（I2C 擴展模組）
• 改裝 HDMI 分接器（去除 HDCP 保護）
• microcontroller（如 ESP32 控制低階協議）

軟體與程式控制

• LibCEC：用於透過 CEC 控制 HDMI 裝置
• DDCutil：可修改顯示器亮度、輸入源等設定
• HDMI2USB Firmware：進行即時畫面捕捉與注入
• FFmpeg + OBS：用於錄製或輸出影像串流

實作步驟簡述：

1. 接入顯示器與主機之間，透過 HDMI 分接器複製訊號。
2. 使用 Raspberry Pi 偵測影像格式與解析度。
3. 注入預錄或合成影像，覆蓋原始畫面。
4. 同步 I2C 控制顯示器亮度與來源，達到迷惑效果。
5. 若被主機偵測 HDMI 改變，即可觸發 CEC 指令切回假訊號。

駭客如何規避 HDCP 加密限制？

HDCP（High-bandwidth Digital Content Protection）是一種加密標準，用於防止數位訊號在未授權設備間轉播。

然而，現實中存在以下破解手法：

• 使用早期版本 HDMI 分接器（具備“忘記重加密”的 bug）
• 開源 FPGA 開發板搭配 TMDS Decoder 自行解碼
• 使用網路上流通的非法韌體修改 HDMI 訊號傳輸模組

這些方式皆可用於屏蔽或繞過加密層，讓攻擊者能自由控制影像流。

實際應用場景

應用場景：

1. 內部竊案掩蓋：員工非法更換監控畫面以躲避追查
2. 間諜活動錄製：安裝自製偵測裝置於會議室電視
3. 私人關係蒐證或誣陷：製作假監控畫面作為證據

如何防範 HDMI 顯示端攻擊？

1. 禁用 HDMI 輸入來源切換功能
2. 實體封鎖 HDMI 接口（鎖孔、螺絲）
3. 使用支援 HDCP 2.2 且頻繁更新韌體的監視器
4. 監控顯示器的亮度、訊源、CEC活動日誌
5. 避免使用開放式 Raspberry Pi 與外部裝置於監控主機旁

結語：數位時代下的影像真實性危機

我們正處於一個高度仰賴「監控」與「影像資料」作為事實依據的時代，但正如本文所揭示，只要技術手段成熟、意圖惡意，連「正在播放的監控影像」都可能是經過設計的假象。

無論你是企業安全負責人、資安研究員，還是對數位影像安全有疑慮的普通用戶，理解這些可能的風險、提早防範，遠比事後補救更有價值。