GPS-спуфинг — это процесс использования радиочастотного (RF) передающего устройства для намеренного заставления GPS-приёмника вычислить ложное местоположение. Устройства, применяемые для этого, называются спуферами. Это радиопередатчики, которые находятся ближе к целевому GPS-приёмнику, чем спутники GPS, и, следовательно, способны заглушать слабые сигналы, приходящие со спутников. GPS-спуферы воспроизводят GPS-сигналы более высокой мощности по сравнению с реальными спутниковыми сигналами и обманывают относительно простые GPS-приёмники, которые запрограммированы использовать самые сильные сигналы для вычисления времени и координат.
GPS-сигналы бывают двух типов:
-
Зашифрованные военные сигналы GPS, называемые P(Y)-кодом, предназначенные исключительно для использования уполномоченными государственными структурами.
-
Гражданские сигналы GPS, называемые C/A-кодом.
Так как структура C/A-кода открыто опубликована в спецификации интерфейса, доступной широкой публике, её может воссоздать достаточно компетентный противник. Он способен точно сгенерировать «поддельную» версию GPS-сигнала и затем передать её, чтобы ввести в заблуждение локальный GPS-приёмник. Если целевой приёмник не способен отличить реальные спутниковые сигналы от поддельных, он вычислит своё местоположение на основе ложных данных и, соответственно, будет показывать, что находится в другом месте.
Зашифрованные GPS-сигналы P(Y)-кода устойчивы к атакам спуфинга, так как их невозможно воссоздать. Ключ для их расшифровки может использоваться только специальными GPS-приёмниками под названием Selective Availability Anti-Spoofing Modules (SAASM). Эти модули, как правило, защищены от вскрытия и обратного инжиниринга. SAASM доступны только уполномоченным государственным заказчикам, таким как военные, высокопоставленные должностные лица и т. д. Их продажа и распространение строго контролируются Министерством обороны США.
Спуфинг также применяется намеренно в некоторых военных сценариях. Например, тайно действующие вооружённые силы или отдельные лица могут искажать свои координаты, чтобы усложнить их обнаружение противником. Некоторые гражданские пользователи тоже прибегают к спуфингу, например, чтобы использовать регионально ограниченные приложения или сервисы на смартфонах. В этих случаях подмена координат осуществляется сторонними приложениями или программами, которые изменяют значения, выдаваемые GPS-модулем телефона, чтобы регионально заблокированное приложение «думало», что устройство находится в другой точке. Подобные виды спуфинга обычно легко выявить, их легальность зависит от законодательства конкретного государства или региона.
Что можно сделать, чтобы предотвратить GPS-спуфинг?
GPS-защита от спуфинга — это процесс защиты GPS-приёмников от поддельных сигналов.
Наилучший способ защиты — использовать P(Y)-код GPS, однако он доступен лишь ограниченному кругу организаций, чтобы сохранить безопасность системы.
Широкая общественность вынуждена пользоваться C/A-кодом.
Среди гражданских приёмников меры противодействия спуфингу обычно включают использование много созвездий GNSS (multi-constellation receivers), которые могут принимать сигналы PNT (позиционирование, навигация и время) сразу от нескольких спутниковых систем. Подделка сигналов нескольких навигационных систем одновременно потребует гораздо более мощного и сложного оборудования, поэтому такие приёмники могут сверять данные разных систем и тем самым повышать точность и достоверность.
К другим стратегиям защиты также относится использование инерциального измерительного блока (IMU) — устройства, которое измеряет и фиксирует ускорения, угловые скорости и иногда ориентацию объекта с помощью комбинации акселерометров, гироскопов и иногда магнитометров. IMU может служить дополнительным средством защиты, так как противник не может «подделать» гравитационное поле Земли или динамику движения транспортного средства и заставить IMU «думать», будто оно двигалось иначе, чем в реальности.