最新的全球导航卫星系统反欺骗安全
什么是欺骗,伽利略的新认证机制如何帮助?
由于技术进步,全球定位系统/全球导航卫星系统 [1] 为了使设备更加可靠,我们的生活越来越依赖于精确的定位和时间.如今,全球导航卫星系统的时间用于同步通信和能源网,而精确的定位则用于导航无人机和自动驾驶汽车,以及农业和建筑机械的自动化。随着新的用例定期弹出,我们对全球导航卫星系统的依赖在全球范围内增加。这意味着,在卫星和接收器之间拥有可靠的防伪通信渠道对于确保可靠或可靠的通信渠道变得越来越重要。 有保证的PNT (定位、导航和时间),特别是在关键应用和工业应用中。
为了进一步提高传输的可靠性,欧洲全球导航卫星系统伽利略公司开发了OsnMA反欺骗服务,使伽利略卫星能够安全地将端到端传输到使用OSTMA的全球导航卫星系统接收器。开放服务导航消息认证将很快免费提供给用户,最近已进入最后测试阶段。作为欧空局的长期合作伙伴,塞普特特里奥自20年前成立以来一直在为伽利略系统的设计和测试作出贡献。今天,"七重奏"在OSTMA测试中扮演着关键角色,它的接收器是第一个对OSTMA测试信号进行认证的人。
确保全球导航卫星系统接收器不受干扰和欺骗
该系统是保护全球导航卫星系统接收器免受干扰的各种技术的组成部分之一。干扰和欺骗都是一种无线电干扰,当微弱的全球导航卫星系统信号被同一频率的更强的无线电信号所压制时,就会发生这种干扰。 干扰 是一种"白噪声"干扰,造成精度降低甚至定位丢失。
欺骗是一种更为复杂的干扰形式,它欺骗了接收器来计算错误的位置。在一次欺骗攻击中,附近的无线电发射机向目标接收器发送假的全球导航卫星系统信号。例如,一个便宜的特别提款权(软件定义的无线电)可以欺骗智能手机显示其当前的位置在珠穆朗玛峰上!
你可能在最近的新闻中发现了一些欺骗事件。例如,对冲突和安全事项进行数据驱动分析的非政府组织C4ADS得出的结论是,俄罗斯一直广泛使用全球导航卫星系统的欺骗手段,以转移航空无人机进入政府人物、机场和海港附近的空气空间 [2] .
图1:在欺骗攻击中,修改后的全球定位系统/全球导航卫星系统数据被发送到目标接收器中,使其无法显示错误的位置
高度安全的反欺骗保护与OsnMA
通过对载有卫星定位信息的导航数据进行认证来确保伽利略信号不受欺骗。导航数据安全性很重要,因为对这些信息的任何修改都会导致错误的定位计算。
OSTMA使用对称/非对称混合密码技术。卫星上的秘密钥匙用来生成数字签名。然后,签名和键都被附加到导航数据中并传送到接收器。OsnMA的设计是向后兼容的,所以没有OsnMA的定位仍然有效。
通过开放式系统管理系统启用的接收器进行认证
在开放式接收机系统中,一个复杂的算法使用公钥检查传输密钥的真实性。然后,它使用传输的密钥和数字签名检查导航数据的真实性。如果一个卫星信号被标记为假信号,则将其排除在定位计算之外。
图2:使用OSINMA的全球导航卫星系统接收器中的密码算法对伽利略OSTMA信号进行认证
OsnMA是一个由复杂的干涉防御系统组成的难题,例如 目标+ (见下图)。例如,目标+还可以通过搜索信号异常(例如异常高功率)来检测欺骗。它还与 雷伊姆+ 完整性算法,通过比较来自不同卫星的测距数据来确保距离(与卫星的距离)的有效性。
目标+甚至不会被先进的全球导航卫星系统信号发生器所愚弄。最棒的全球安全指数9000。即使有了真实的功率水平和有效的导航数据,目标+仍将模拟信号识别为"不真实"。
其他先进的反欺骗技术,例如使用双极化天线,目前正在开发中,请阅读更多关于这种方法的信息。 在这里 .
今天和明天的未来保障接收器
在GSA领导的"根"项目中,OsnMA已经在实施,以确保电信网络的同步化,由七重唱作为主要合作伙伴。
图3:OSTMA是一个由复杂的干扰防御系统组成的难题:目标+(高级干扰减缓)保护全球导航卫星系统接收器不受干扰和欺骗
在这个项目的框架内, 马赛克-T 全球导航卫星系统模块配备了目标+技术,为特派团关键基础设施提供了弹性和准确的定时解决方案。空中客车等各种全球性的参与者是第一个尝试用专用的七架全球导航卫星系统接收器对现场伽利略信号进行OsnMA认证的人。
美国的GPS系统也在发展他们自己的认证机制,称为奇美拉。 全球导航卫星系统接收器 其设计方式使用户能够在能够公开提供的情况下利用OSTMA、CIMERRA和其他全球导航卫星系统增值服务。在高精度的解决方案中融合了防未来的接收器,使公司成为第一个市场的产品或服务提供最新的PNT弹性。
脚注:
[1]全球导航卫星系统:全球导航卫星系统,包括美国全球定位系统、欧洲伽利略系统、俄罗斯全球轨道导航卫星系统、中国北斗系统、日本QZSS系统和印度导航卫星系统。这些卫星星座向使用卫星计算其绝对位置的接收器广播定位信息。
[2]新闻中经常报道欺骗事件,阅读关于 最近的欺骗性攻击 从C4ADS来的。
* 主要形象信用: 古希腊人
阅读更多有关 根 利用OsnMA实现电信网络同步的项目。
相关见解:
相关小册子:
相关网络研讨会:
https://www.septentrio.com/en/learn-more/insights/osnma-latest-gnss-anti-spoofing-security
