GPS传输采取了哪些安全措施?

信息安全 网络 移动的
2021-08-25 20:15:35

我刚刚阅读了这篇关于手机 GPS 如何工作以及 Apple 为减少这些计算在普通 iPhone 上花费的时间所做的改进的文章。

这让我想知道:采取了哪些措施,让我们中的任何人都不在传输虚假 GPS 数据,这会使人们比平时更频繁地迷路?

1个回答

我将开始假设您指的是基于 NAVSTAR (US/NIST) 的系统的民用部分,而不是加密的军事版本。

简短的回答是,在传输的 NAVSTAR Ephemeris 数据上没有加密安全加密。欺骗这个信号并非不可能,只是技术上非常困难,需要许多不同系统的精确同步。(一点也不像《明日之后》

了解 GPS 空间段的工作原理将阐明为什么这对系统性能无关紧要。目前有 24 架现役航天器 (SV) 和 4 架备件在环绕地球的轨道上运行。每个 SV 都由唯一可识别的 C/A(课程或获取)代码标识。NAVSTAR 基本信号以 1575.42 MHz 传输,每个 SV 以相同频率传输。你问他们如何避免互相踩踏?他们使用码分多址(CDMA - 是的,就像 Verizon 和您的手机)来允许接收器过滤掉信号(由 C/A 代码排列)。

每个 SV 传输所谓的星历数据,这是 6 个参数(以及一些额外的用于校正的参数),允许接收器在精确的时间(这些 SV 提供的时间)内准确计算轨道上所有 28 个 SV 的位置。然后,您可以使用计算出的卫星位置来确定从 SV 到您的伪距,从而确定您的位置。嘘!

现在,打破它。

你必须有

  1. 生成和编码格式正确的 NAVSTAR Ephemeris 消息的能力
  2. 将此消息(和信号)定向定位到您的目标受害者的能力
  3. 完全淹没 L1、L2 和 L5 上的标准 NAVSTAR 广播的能力(不太可能,因为信号电平本身下降到大约 -159 dBw 广播并且看起来像静态。)

即使您将这些系统安装到位,您的信号也会显示为非常方向性的偏差,并且只会出现在其路径中的少数人身上,这使得欺骗它成为一项非常昂贵且繁琐的任务。(很可能你的接收器会认为你在地球中间的某个地方。)完全干扰信号并消除用户在空间和时间中导航的能力要容易得多。

高级 GPS/NAVSTAR 概述 - 幻灯片

高级 GPS/NAVSTAR 概述 - 文本

更详细的信号规范

编辑: 我发现了一个精彩的 TED 演讲,描述了 GPS 的一系列可能漏洞。