Kännykän suojaus – ämpärikoe

English summary: I made an experiment to see if water prevents mobile phone networks from connecting to a phone, by putting the phone in a bucket full of water and trying to call it. The idea came because there was talk of putting mobile phones into metallic coffee cans to prevent unwanted connections to them. Conclusions are at the end.

Tänään luin sekä Petteri Järvisen blogista että Helsingin Sanomien jutusta kännyköiden suojaamisesta huomaamattomilta yhteydenotoilta, esimerkiksi vakoilutarkoituksissa.

Petteri teki kirjoitustaan varten paljon hyviä kokeita, ja ilmeisesti tosiaan tarpeeksi hyvin kääritty folio estää kännykän radioyhteyden tukiasemaan.

Aloin tästä kiinnostuneena miettiä opintoaikojani, ja sitä, että kenttäteorian kursseilla laskettiin sähkömagneettisen säteilyn tunkeutumista eri väliaineisiin, esimerkiksi veteen. Kotona etsin sitten Sihvolan ja Lindellin kirjan Sähkömagneettisen kenttäteoria 2. Dynaamiset kentät, ja sieltä löytyikin esimerkkejä aiheesta.

Kirjan mukaan suolaton vesi on huono eriste, ja merivesi on johde, tietenkin siihen liuenneiden suolojen vuoksi. Kirjassa lasketaan SM-säteilyn tunkeumiskerroin meriveteen, mutta mainitaan myös, että meriveden ominaisuudet riippuvat kovasti taajuudesta. Kirjassa lasketuilla luvuilla tunkeutumissyvyys on 12 millimetriä, eli tämän matkan kuljettuan SM-aallot olisivat vaimentuneet 63 prosenttia.

En kuitenkaan löytänyt helppoa tapaa laskea ominaisuuksia nykyisten kännykkäverkkojen taajuusalueilla. Edes internetistä en löytänyt juuri tähän sopivia kaavoja. Päättelin kuitenkin, että merivedessä kännykkä ei välttämättä kuuluisi vähänkään syvemmälle upotettuna. Järvivedestä oli paha sanoa mitään, paitsi että siellä se saattaisi kuuluakin, kun väliaine on eriste.

Koska asia jäi kaivamaan, illalla tätä piti kokeilla. Minulla on jossain olemassa kännyköille vartavasten tehty vedenpitävä pussi, mutta en löytänyt sitä, joten minigrip-pussi sai kelvata.

Kännykkä muoveissa

Kännykkä toivottavasti vedenpitävässä pussissa

Koeastiana toimi ämpäri. Kännykkä piti tietenkin ripustaa noin keskelle vettä, että joka puolella olis tarpeeksi vettä eikä signaali pääsisi vuotamaan mistään. Rakensin jigin puukepistä ja pakettinarusta. Nekin olivat eristeitä, ettei signaalitietä syntyisi helposti.

Kännykkä kuivaharjoittelemassa

Sitten olikin testin aika. Täytin ämpärin noin kymmenellä litralla vesijohtovettä ja upotin kännykän sinne.

Kännykkä vesijohtovedessä

Kännykkä vesijohtoveteen upotettuna

Vaimo ystävällisesti auttoi soittamalla kännykkääni, ja veden alta kuuluikin soittoääni.

Vesijohtovesi ei siis ainakaan tässä määrin estä radioaaltojen etenemistä tukiasemalta kännykkään. Puhuminen saattaa olla hieman hankalaa, ja äänet olivat kyllä sen verran vaimentuneet, että vakoilu kännykän kautta kuuntelemalla ainakin hankaloituu tällä tavalla.

Vesijohtovesi vastaa kuitenkin aika hyvin tuota järvivettä, eli siinä ei ole kovin paljon suolaa, ja se toimii eristeenä, eli ei niinkään estä sähkömagneettisten aaltojen etenemistä.

Tähän löytyi keittiön kaapista ratkaisu. Ilmeisesti liian heikkojen magneettien takia epäonnistuneesta magnetohydrodynaamisen moottorin kokeesta oli jäänyt jäljelle paketti suolaa, jonka liuotin ämpärin veteen.

Kilo suolaa

Suolaa.

Suolan liuottua upotin kännykän takaisin sinne.

Kännykkä suolavedessä

Kännykkä suolaveteen upotettuna.

Nyt soitto meni vastaajaan, eli puhelu ei mennyt läpi. Kymmenen prosentin suolaliuos siis toimii.

Tuloksena oli siis se, että pelkästään upottamalla kännykkä ämpäriin ei yhteyksiä voida estää. Noin kymmenen sentin suolavesikerros kuitenkin estää ainakin noin kahden gigahertsin yhteydet matkapuhelinverkoissa, joten sitä voisi ehkä suositella käytettäväksi, jos alumiinifoliota ei ole tarpeeksi. Hatun voi tehdä helpommin alumiinifoliosta, joten sitä saattaa mennä muuhunkin kuin kännykän suojaamiseen.

Kymmenen litran vesiämpäri ei toisaalta ole kovin näppärä tavara mukana kuljetettavaksi. Kokouksissa se saattaa myös herättää hilpeyttä, toisaalta siitä saa myös hyvän puheenaiheen. Suolavettä myöskään tuskin kukaan juo vahingossa ainakaan niin paljon, että kännykkä ei mahtuisi sinne. En kuitenkaan suosittele tätä ainakaan pysyväksi ratkaisuksi.

Jatkokokeita voisi varmaan suorittaa kesällä upottamalla kännykän esimerkiksi järveen tai mereen. Itämeri on vähäsuolainen, joten siinäkin saattaa olla eroa kokeessa käytettyyn suolaliuokseen.

Ideaan saattoi vaikuttaa viime aikoina rakentamani kääpiolinnakkeet ja niissä usein hyviksi koetut ja hauskat ratkaisut. Onneksi kotona oli sekä tyhjä ämpäri että muita tarpeitaTiedettä en kuitenkaan kyennyt tekemään, koska taloyhtiössämme ei valitettavasti ole magmahanaa, mutta luulen, että kännykkään ei saane yhteyttä jos se on upotettu magmaan.

English conclusion: The mobile phone can connect to the network when sunk into regular tap water. However, if the water is salt water, the connection is not possible. However, a bucket of salt water is not a very portable solution for proofing a mobile phone against unwanted intrusion.