最新的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)反欺騙安全
什么是欺騙,伽利略的新認證機制如何幫助?
由于技術進步,全球定位系統(tǒng)/全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) [1] 為了使設備更加可靠,我們的生活越來越依賴于精確的定位和時間.如今,全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的時間用于同步通信和能源網(wǎng),而精確的定位則用于導航無人機和自動駕駛汽車,以及農(nóng)業(yè)和建筑機械的自動化。隨著新的用例定期彈出,我們對全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的依賴在全球范圍內(nèi)增加。這意味著,在衛(wèi)星和接收器之間擁有可靠的防偽通信渠道對于確?？煽炕蚩煽康耐ㄐ徘雷兊迷絹碓街匾?nbsp; 有保證的PNT (定位、導航和時間),特別是在關鍵應用和工業(yè)應用中。
為了進一步提高傳輸?shù)目煽啃?歐洲全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)伽利略公司開發(fā)了OsnMA反欺騙服務,使伽利略衛(wèi)星能夠安全地將端到端傳輸?shù)绞褂肙STMA的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收器。開放服務導航消息認證將很快免費提供給用戶,最近已進入最后測試階段。作為歐空局的長期合作伙伴,塞普特特里奧自20年前成立以來一直在為伽利略系統(tǒng)的設計和測試作出貢獻。今天,"七重奏"在OSTMA測試中扮演著關鍵角色,它的接收器是第一個對OSTMA測試信號進行認證的人。
確保全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收器不受干擾和欺騙
該系統(tǒng)是保護全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收器免受干擾的各種技術的組成部分之一。干擾和欺騙都是一種無線電干擾,當微弱的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)信號被同一頻率的更強的無線電信號所壓制時,就會發(fā)生這種干擾。 干擾 是一種"白噪聲"干擾,造成精度降低甚至定位丟失。
欺騙是一種更為復雜的干擾形式,它欺騙了接收器來計算錯誤的位置。在一次欺騙攻擊中,附近的無線電發(fā)射機向目標接收器發(fā)送假的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)信號。例如,一個便宜的特別提款權(quán)(軟件定義的無線電)可以欺騙智能手機顯示其當前的位置在珠穆朗瑪峰上!
你可能在最近的新聞中發(fā)現(xiàn)了一些欺騙事件。例如,對沖突和安全事項進行數(shù)據(jù)驅(qū)動分析的非政府組織C4ADS得出的結(jié)論是,俄羅斯一直廣泛使用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的欺騙手段,以轉(zhuǎn)移航空無人機進入政府人物、機場和海港附近的空氣空間 [2] .
圖1:在欺騙攻擊中,修改后的全球定位系統(tǒng)/全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)數(shù)據(jù)被發(fā)送到目標接收器中,使其無法顯示錯誤的位置
高度安全的反欺騙保護與OsnMA
通過對載有衛(wèi)星定位信息的導航數(shù)據(jù)進行認證來確保伽利略信號不受欺騙。導航數(shù)據(jù)安全性很重要,因為對這些信息的任何修改都會導致錯誤的定位計算。
OSTMA使用對稱/非對稱混合密碼技術。衛(wèi)星上的秘密鑰匙用來生成數(shù)字簽名。然后,簽名和鍵都被附加到導航數(shù)據(jù)中并傳送到接收器。OsnMA的設計是向后兼容的,所以沒有OsnMA的定位仍然有效。
通過開放式系統(tǒng)管理系統(tǒng)啟用的接收器進行認證
在開放式接收機系統(tǒng)中,一個復雜的算法使用公鑰檢查傳輸密鑰的真實性。然后,它使用傳輸?shù)拿荑€和數(shù)字簽名檢查導航數(shù)據(jù)的真實性。如果一個衛(wèi)星信號被標記為假信號,則將其排除在定位計算之外。
圖2:使用OSINMA的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收器中的密碼算法對伽利略OSTMA信號進行認證
OsnMA是一個由復雜的干涉防御系統(tǒng)組成的難題,例如 目標+ (見下圖)。例如,目標+還可以通過搜索信號異常(例如異常高功率)來檢測欺騙。它還與 雷伊姆+ 完整性算法,通過比較來自不同衛(wèi)星的測距數(shù)據(jù)來確保距離(與衛(wèi)星的距離)的有效性。
目標+甚至不會被先進的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)信號發(fā)生器所愚弄。最棒的全球安全指數(shù)9000。即使有了真實的功率水平和有效的導航數(shù)據(jù),目標+仍將模擬信號識別為"不真實"。
其他先進的反欺騙技術,例如使用雙極化天線,目前正在開發(fā)中,請閱讀更多關于這種方法的信息。 在這里 .
今天和明天的未來保障接收器
在GSA領導的"根"項目中,OsnMA已經(jīng)在實施,以確保電信網(wǎng)絡的同步化,由七重唱作為主要合作伙伴。
圖3:OSTMA是一個由復雜的干擾防御系統(tǒng)組成的難題:目標+(高級干擾減緩)保護全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收器不受干擾和欺騙
在這個項目的框架內(nèi), 馬賽克-T 全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)模塊配備了目標+技術,為特派團關鍵基礎設施提供了彈性和準確的定時解決方案?？罩锌蛙嚨雀鞣N全球性的參與者是第一個嘗試用專用的七架全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收器對現(xiàn)場伽利略信號進行OsnMA認證的人。
美國的GPS系統(tǒng)也在發(fā)展他們自己的認證機制,稱為奇美拉。 全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收器 其設計方式使用戶能夠在能夠公開提供的情況下利用OSTMA、CIMERRA和其他全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)增值服務。在高精度的解決方案中融合了防未來的接收器,使公司成為第一個市場的產(chǎn)品或服務提供最新的PNT彈性。
腳注:
[1]全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng):全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng),包括美國全球定位系統(tǒng)、歐洲伽利略系統(tǒng)、俄羅斯全球軌道導航衛(wèi)星系統(tǒng)、中國北斗系統(tǒng)、日本QZSS系統(tǒng)和印度導航衛(wèi)星系統(tǒng)。這些衛(wèi)星星座向使用衛(wèi)星計算其絕對位置的接收器廣播定位信息。
[2]新聞中經(jīng)常報道欺騙事件,閱讀關于 最近的欺騙性攻擊 從C4ADS來的。
* 主要形象信用: 古希臘人
閱讀更多有關 根 利用OsnMA實現(xiàn)電信網(wǎng)絡同步的項目。
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相關網(wǎng)絡研討會:
https://www.septentrio.com/en/learn-more/insights/osnma-latest-gnss-anti-spoofing-security
