Доклад, представленный исследователями из Корнельского университета на конференции ION GNSS’2008, вызвал шквал эмоций у специалистов, работающих в области спутниковой навигации, и у рядовых пользователей подобных устройств.

Этот грузовик выступал фурой-жертвой и был благополучно угнан в ходе эксперимента

Ученые показали, как после нехитрой модификации GPS-приемник превращается в передатчик, который получает сигнал со спутника системы NAVSTAR, изменяет его и снова излучает. Этот «поддельный» сигнал регистрируют все остальные навигаторы и в результате начинают выдавать совершенно некорректную информацию. Докладчики продемонстрировали слушателям конференции, что подобные манипуляции с сигналами — к сожалению, дело очень простое, не требующее экстраординарных навыков.

Угнать за 60 секунд

Чуть ранее, в начале сентября 2008-го, специалисты Argonn National Laboratories приняли решение «думать, как плохие парни» и разработали технологию, позволяющую угнать грузовик, местоположение которого отслеживается с помощью средств спутниковой навигации. Когда грузовик уходит с намеченного заранее курса, в оснащенную средствами картографии диспетчерскую поступает предупреждающий сигнал. Таким образом, задачей проекта было формирование «фальшивых» спутниковых сигналов, позволяющих угнать фуру незаметно от диспетчерского центра.

В ходе проекта, заказчиками которого помимо правительственных структур являлись крупные автоперевозчики, были разработаны два варианта действий — первый предполагал передачу в центр наблюдения за грузовиками фальшивого GPS-сигнала после захвата машины. То есть вместо корректно работающего передатчика ставился второй, который и подавал нужный сигнал. Правда, в этом случае неизбежно возникала ситуация «ложной остановки»: на некоторое время сигнал от фуры пропадал, что выглядело, будто бы она остановилась.

Поэтому был выбран второй вариант, в котором имитируются сигналы от созвездия NAVSTAR. Тогда диспетчерский центр не видит никаких перерывов в работе системы спутникового слежения и вероятность, что кто-то заподозрит неладное, минимальна. Кроме того, не нужно взламывать шифр, с помощью которого кодируется обмен данными между центром слежения и бортовой GPS-аппаратурой фуры.

Настоящий ли это спутник NAVSTAR? Или имитация?

Созданный в ходе работ симулятор GPS-сигналов, соединенный с ПК, был установлен на автомобиль, который следовал за «грузовиком-жертвой». Достаточная для работы симулятора дистанция между машинами составила чуть больше десяти метров. При этом передача ложных сигналов начиналась в тот момент, когда грузовик заезжал в место, недоступное для настоящих GPS-сигналов, — в туннель, под мост, в городской «каньон» или под густую крону деревьев. После того как симулятор ложных GPS-сигналов включался, он перекрывал сигналы реальной системы за счет большей мощности передатчика. После захвата грузовика симулятор перегружался в угнанный автомобиль, продолжая пересылать в центр слежения ложную информацию. Возможен также вариант, когда водитель грузовика получает на экран автомобильной навигационной системы информацию, направляющую его в засаду, в то время как центр слежения убежден, что он следует верным курсом.

Прием против лома

В рамках проекта было разработано семь возможных методов борьбы с захватом грузов путем симуляции ложных GPS-сигналов. В частности, был создан комплекс средств, позволяющий определить такой сигнал. Первое, на что советуют обращать внимание специалисты Argonn National Laboratories, — это сила сигнала. Предлагается встраивать в бортовую GPS-аппаратуру средство определения его мощности, которое позволит игнорировать сигнал, если мощность возрастает выше некоторого предела.

Разработаны и средства, учитывающие тот факт, что сигналы от каждого настоящего GPS-спутника имеют различную мощность. В случае же симулятора все «спутники» излучают одинаково. Помимо этого предлагается учитывать уровень шума, который у генераторов ложных сигналов крайне низок, и номера спутников, которые находятся на разных орбитах и не могут быть видимыми одновременно из разных точек Земли. Самым последним способом, который предлагается использовать для выявления ложных GPS-сигналов, является определение наличия в составе сигнала военной составляющей, формально, правда, недоступной гражданским потребителям.

Призрак GPS-терроризма

Для предотвращения вышеописанных ситуаций планируется рекомендовать производителям бортовой GPS-аппаратуры оснащать свои устройства средствами распознавания ложных сигналов, которые предупреждали бы об этом водителя, а тот немедленно звонил бы в полицию.

Но такая стратегия не является панацеей. По некоторым сведениям, американский Department of Homeland Security уже рассматривает вариант GPS-атаки, когда симулятор с передатчиком большой мощности устанавливается террористами в центре крупного города. В этом случае полиция получит тысячи звонков от водителей фур и будет полностью парализована, что станет хорошим прикрытием для совершения настоящих преступлений.