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(rèn)證機(jī)制如何幫助?
由于技術(shù)進(jìn)步,全球定位系統(tǒng)/全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) [1] 為了使設(shè)備更加可靠,我們的生活越來(lái)越依賴于精確的定位和時(shí)間.如今,全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的時(shí)間用于同步通信和能源網(wǎng),而精確的定位則用于導(dǎo)航無(wú)人機(jī)和自動(dòng)駕駛汽車,以及農(nóng)業(yè)和建筑機(jī)械的自動(dòng)化。隨著新的用例定期彈出,我們對(duì)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(duì)于確?？煽炕蚩煽康耐ㄐ徘雷兊迷絹?lái)越重要。 有保證的PNT (定位、導(dǎo)航和時(shí)間),特別是在關(guān)鍵應(yīng)用和工業(yè)應(yīng)用中。
為了進(jìn)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(kāi)發(fā)了OsnMA反欺騙服務(wù),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(kāi)放服務(wù)導(dǎo)航消息認(rèn)證將很快免費(fèi)提供給用戶,最近已進(jìn)入最后測(cè)試階段。作為歐空局的長(zhǎng)期合作伙伴,塞普特特里奧自20年前成立以來(lái)一直在為伽利略系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和測(cè)試作出貢獻(xiàn)。今天,"七重奏"在OSTMA測(cè)試中扮演著關(guān)鍵角色,它的接收器是第一個(gè)對(duì)OSTMA測(cè)試信號(hào)進(jìn)行認(rèn)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(hù)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收器免受干擾的各種技術(shù)的組成部分之一。干擾和欺騙都是一種無(wú)線電干擾,當(dāng)微弱的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)信號(hào)被同一頻率的更強(qiáng)的無(wú)線電信號(hào)所壓制時(shí),就會(huì)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(fù)雜的干擾形式,它欺騙了接收器來(lái)計(jì)算錯(cuò)誤的位置。在一次欺騙攻擊中,附近的無(wú)線電發(fā)射機(jī)向目標(biāo)接收器發(fā)送假的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)信號(hào)。例如,一個(gè)便宜的特別提款權(quán)(軟件定義的無(wú)線電)可以欺騙智能手機(jī)顯示其當(dāng)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(duì)沖突和安全事項(xiàng)進(jìn)行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)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(wú)人機(jī)進(jìn)入政府人物、機(jī)場(chǎng)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(biāo)接收器中,使其無(wú)法顯示錯(cuò)誤的位置
高度安全的反欺騙保護(hù)與OsnMA
通過(guò)對(duì)載有衛(wèi)星定位信息的導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)證來(lái)確保伽利略信號(hào)不受欺騙。導(dǎo)航數(shù)據(jù)安全性很重要,因?yàn)閷?duì)這些信息的任何修改都會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的定位計(jì)算。
OSTMA使用對(duì)稱/非對(duì)稱混合密碼技術(shù)。衛(wèi)星上的秘密鑰匙用來(lái)生成數(shù)字簽名。然后,簽名和鍵都被附加到導(dǎo)航數(shù)據(jù)中并傳送到接收器。OsnMA的設(shè)計(jì)是向后兼容的,所以沒(méi)有OsnMA的定位仍然有效。
通過(guò)開(kāi)放式系統(tǒng)管理系統(tǒng)啟用的接收器進(jìn)行認(rèn)證
在開(kāi)放式接收機(jī)系統(tǒng)中,一個(gè)復(fù)雜的算法使用公鑰檢查傳輸密鑰的真實(shí)性。然后,它使用傳輸?shù)拿荑€和數(shù)字簽名檢查導(dǎo)航數(shù)據(jù)的真實(shí)性。如果一個(gè)衛(wèi)星信號(hào)被標(biāo)記為假信號(hào),則將其排除在定位計(jì)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(duì)伽利略O(shè)STMA信號(hào)進(jìn)行認(rèn)證
OsnMA是一個(gè)由復(fù)雜的干涉防御系統(tǒng)組成的難題,例如 目標(biāo)+ (見(jiàn)下圖)。例如,目標(biāo)+還可以通過(guò)搜索信號(hào)異常(例如異常高功率)來(lái)檢測(cè)欺騙。它還與 雷伊姆+ 完整性算法,通過(guò)比較來(lái)自不同衛(wèi)星的測(cè)距數(shù)據(jù)來(lái)確保距離(與衛(wèi)星的距離)的有效性。
目標(biāo)+甚至不會(huì)被先進(jìn)的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)信號(hào)發(fā)生器所愚弄。最棒的全球安全指數(shù)9000。即使有了真實(shí)的功率水平和有效的導(dǎo)航數(shù)據(jù),目標(biāo)+仍將模擬信號(hào)識(shí)別為"不真實(shí)"。
其他先進(jìn)的反欺騙技術(shù),例如使用雙極化天線,目前正在開(kāi)發(fā)中,請(qǐng)閱讀更多關(guān)于這種方法的信息。 在這里 .
今天和明天的未來(lái)保障接收器
在GSA領(lǐng)導(dǎo)的"根"項(xiàng)目中,OsnMA已經(jīng)在實(shí)施,以確保電信網(wǎng)絡(luò)的同步化,由七重唱作為主要合作伙伴。
圖3:OSTMA是一個(gè)由復(fù)雜的干擾防御系統(tǒng)組成的難題:目標(biāo)+(高級(jí)干擾減緩)保護(hù)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收器不受干擾和欺騙
在這個(gè)項(xiàng)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(biāo)+技術(shù),為特派團(tuán)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施提供了彈性和準(zhǔn)確的定時(shí)解決方案?？罩锌蛙嚨雀鞣N全球性的參與者是第一個(gè)嘗試用專用的七架全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)伽利略信號(hào)進(jìn)行OsnMA認(rèn)證的人。
美國(guó)的GPS系統(tǒng)也在發(fā)展他們自己的認(rèn)證機(jī)制,稱為奇美拉。 全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)接收器 其設(shè)計(jì)方式使用戶能夠在能夠公開(kāi)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(wù)。在高精度的解決方案中融合了防未來(lái)的接收器,使公司成為第一個(gè)市場(chǎng)的產(chǎn)品或服務(wù)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(guó)全球定位系統(tǒng)、歐洲伽利略系統(tǒng)、俄羅斯全球軌道導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)、中國(guó)北斗系統(tǒng)、日本QZSS系統(tǒng)和印度導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)。這些衛(wèi)星星座向使用衛(wèi)星計(jì)算其絕對(duì)位置的接收器廣播定位信息。
[2]新聞中經(jīng)常報(bào)道欺騙事件,閱讀關(guān)于 最近的欺騙性攻擊 從C4ADS來(lái)的。
* 主要形象信用: 古希臘人
閱讀更多有關(guān) 根 利用OsnMA實(shí)現(xiàn)電信網(wǎng)絡(luò)同步的項(xiàng)目。
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https://www.septentrio.com/en/learn-more/insights/osnma-latest-gnss-anti-spoofing-security
