对抗干扰攻击的策略?

信息安全 硬件 GSM 蓝牙 CDMA
2021-08-30 22:22:52

我们有一些设计为使用标准频率/协议的设备,例如 GSM、CDMA、GPS、Wifi 和蓝牙等。虽然我们的重点不被认为是用于经常使用干扰器的知名犯罪分子(例如有组织的犯罪),但我们知道,据我们所知,这是我们系统中最薄弱的环节。值得庆幸的是,这是一个薄弱环节,在我们的对手模型中发现的更常见的对手很少利用它,而且我们不会假装处理这种情况下的情况。

因此,虽然这不是一个真正的实际问题,但作为一名技术人员,我不能怀疑是否有任何方法可以在仍然使用通用协议的同时真正防止干扰。

有什么策略吗?这不是我的专业领域,所以我几乎一无所知,但据我所知,频谱中足够高的频率被保留用于其他用途,因此我们甚至无法更改它们,以及跳频之类的策略不要使用上述协议。老实说,我迷路了。

编辑:有很多很好的回应,我希望我能接受其中的两个。谢谢你。

4个回答

干扰是无线电相当于喊叫。干扰器会在大量噪音下淹没您的通讯。对干扰的防御通常是以下几种的组合:

  • 权力:大声说话。即增加您的无线电发射设备的功率,以便淹没它需要更多的噪音。当然,这会增加能耗和散热,并且不一定适用于您手头的设备。

  • 收紧:尝试使用定向无线电波束。发送者将发送一个非各向同性的信号,在一个方向上比在另一个方向上强得多;接收器还将其接收能力集中在这个特定方向上。这已在飞机导航系统中使用(参见this)。这种解决方案需要定向天线,更重要的是,正确的方向:发送设备必须知道接收站的大致方向,反之亦然。

  • 跳频:在大范围的可能频率上切换频率。发送者和接收者就他们将使用的频率序列达成一致。这依赖于这样一种想法,即干扰大频谱比干扰单个明确定义的频率要困难得多。GSM/3G 信号已经包含跳频,并且该序列名义上是外界无法预测的,因为它是在密码层的掩护下达成一致的(当然,受制于 GSM 中使用的密码术可能存在的弱点)。但请注意,在正常的市售设备中,频率范围受到法律限制,并且仍然相对容易干扰已分配给 GSM 和 3G 的所有频率。

  • 报复:干扰者是主动攻击者;发出强烈的信号。这允许跟踪干扰器,并派遣武装暴徒将其关闭并适当地奖励干扰器操作员,例如提供一些免费的牙科服务。

底线是,如果有办法即使在有源干扰器存在的情况下也能强制通信通过,那么军方就会使用它。但在干扰者和防守者之间的战斗中,干扰者目前正在获胜

干扰要么由傻瓜使用,要么由聪明的专业人士使用。

  • 专业级别的测向仪可以立即对干扰器进行三角测量(请参阅此答案的来源以获取示例链接)(除非攻击者采取了特殊步骤)
  • 被卡住的东西不能被窃听(好吧,没那么容易,但对于最简单的情况就足够了)
  • 干扰迫使被干扰方切换到可能不太容易受到拦截/干扰的 B 计划

为什么聪明的专业人士会使用干扰?

  • 在快节奏的情况下加快节奏(如物理攻击)
  • 拒绝对手传达时间关键信息的机会

如果遇到(或可能遇到)射频小子,你会怎么做?

  • 在执法部门和军队之外进行干扰是高度非法的。联系相关政府部门在发达国家,无线电频谱几乎在所有高价值地点都受到几乎连续监测。虽然您将无法与那些进行监控并轻松提供快速响应的人取得联系,但您的通信监管机构将能够做到这一点(受制于官僚性质的变幻莫测)。
  • 准备好切换到另一种通信/无线电频段模式:VSAT、卫星电话、对流层散射、业余无线电调制解调器、固定电话。

如果你反对聪明的专业人士怎么办?

  • 在您必须采取行动之前很久就计划好您的沟通和回应。
  • 当专业人士诉诸干扰时,您可能远远落后于反应曲线。
  • 不要依赖通讯排练标准操作程序和演习。确保您可以猜测您的好友接下来会做什么,而无需进行直播。

如果您仍想设计抗干扰协议,请考虑赢得政府/军方合同,聘请一群聪明的专业人员,学习大量有关电子战的知识等等。

主动干扰是高度非法的,如果您举报,FCC 应该迅速做出反应。当然,这取决于您的使用模型(以及您的威胁模型)。问题是你必须确定它是否被故意干扰,而不是简单地被干扰。未经许可的频段的性质是,即使是合法设备也可能只是存在导致它们广播噪声的故障。作为第 15 部分设备的用户,如果可以的话,首先由您来解决问题。

如果您担心有人会干扰固定装置,那么干扰器将无法长时间停留而不会有被抓住的风险。如果您担心移动应用程序(例如干扰车辆中的 GPS 信号),您将在移动,并且很可能不会长时间处于干扰区域。如果是,那么干扰器就在您的车辆中,并且您还有其他一些问题。

其他人则提到跳频作为一种缓解措施。蓝牙(您特别提到您正在考虑的协议之一)使用自适应跳频方案,可在 79 个不同频率附近跳跃,并适应避免拥塞频率,使其在拒绝意外窄带干扰方面具有鲁棒性。

否则,我建议您像对待任何网络连接一样对待射频通信,但可能会出现中断和中断。这可能意味着对未传递的消息进行排队,在网络不可用时保持默认行为,切换网络以避免出现问题,添加冗余网络路径,在一定时间内发送网络链接故障警报等。如果您计划这样做偶尔被打断,你总能恢复过来。

干扰是使用这些协议对服务进行 DoS 攻击的一种形式。不幸的是,如果不对相关协议进行违反其标准的操作(这也意味着您可能会破坏与使用相同协议的其他设备的兼容性),就很难防止此类攻击。

具体来说,对于广播设备,唯一的方法是增加广播设备的信号强度(使其远高于攻击者的强度),或者忽略/拒绝未经授权的设备广播的信号(这样做,您需要以某种方式识别违规设备,例如其 Wi-Fi 的 MAC 地址,如果攻击者的 MAC 地址被欺骗,即使是不可靠的)。

大多数解决方案都需要所述服务提供商的努力(例如,您的运营商,以便它可以增强 GSM 信号)。简而言之,你很不走运。