恶搞!假GPS信号导致游艇误入歧途

经过数年的研究,研究人员成功产生了伪造的GPS信号

美国的研究人员已经成功欺骗了GPS(全球定位系统)信号,使游艇偏离航向几百米,同时还愚弄了船员以为这艘游艇可以保持完美的航向。

该测试于上个月在意大利沿海进行,是有史以来针对GPS进行的最复杂的测试之一,代表了德克萨斯大学奥斯汀分校的团队多年来的工作。

GPS的工作原理是测量从环绕地球大约20,000公里的卫星接收的信号。通过了解每颗卫星的位置并非常精确地定时信号到达的时间,可以将接收器的位置确定在几米之内。

为了欺骗游艇的GPS系统,研究人员需要生成与合法信号稍有不同的虚假信号。从理论上讲,导航系统将接受信号,但是结果将是位置不完全准确。

典型的GPS接收机依赖于至少四颗卫星的信号,但是更多的卫星可以提高精度。在海洋上,可以随时从大约10颗卫星接收信号。

如果仅伪造了一个卫星信号,则接收器可能会误认为它是错误的,因为它与其他所有信号都不符。如果一半被伪造,系统可能会感觉到它正在受到攻击或被提供了伪造信息。

该大学航空工程与工程力学系的研究员托德·汉弗莱斯(Todd Humphreys)说:“我们模仿了整个GPS星座。”

他在接受采访时说:“对于来自天空中每颗卫星的每个信号,我们都有一个对应物。当它们与接收器中的合法信号混合在一起时,我们的信号会稍强一些。”

实验进行时,汉弗莱斯(Humphreys)在游艇的桥上,研究生贾山·巴蒂(Jahshan Bhatti)和肯·佩西纳(Ken Pesyna)站在上面装有欺骗装置的甲板上。

他说,一旦向游艇的GPS系统提供了欺骗数据,研究人员就开始操纵假的GPS信号,因此游艇会认为它正在偏离航向。实际上,它并没有偏离其路线-至今。但是,一旦将错误的位置反馈给游艇的计算机,它就会发出航向校正信息,从而导致游艇实际转向。

由于导航计算机的动作基于虚假信号,因此桥上的计算机图表显示游艇沿一条完美的直线运动。

汉弗莱斯说:“我看到了队长和他的同伴的反应。” “多年来,他们非常信任自己的电子海图显示器,因此当他们对此感到非常惊讶。”

汉弗莱斯说,一旦车队多次尝试了技巧,游艇就偏离了几百米。为了演示它是如何工作的, 小组发布了YouTube视频.

为了进行GPS欺骗攻击,研究人员在游艇的上层甲板上使用了定制的设备,靠近GPS天线,但是汉弗莱斯说,可以在几英里外完成。

开发欺骗设备花了几年的时间,这被认为是第一个被公众认可的工具。

他说:“如果要出去,对运输系统来说将是一个真正的问题。”

GPS是现代物流系统的核心,现代物流系统在全球范围内为卡车,轮船和飞机提供路线。它被认为是对全球商业的重要帮助,因此中国和欧盟正在建立自己的卫星导航系统,因此它们不必依赖美国控制的GPS。因此,任何可能破坏对系统的信心的事情都是潜在的。

世界各地的大学团体都在寻找可以使GPS更加安全的改进方法,但是他们面临着与数十亿需要继续运行的已安装接收器群体合作的限制。

汉弗莱斯说:“我们能做的所有最实际的事情都是最薄弱的。” “所有最不切实际的做法都是最强的。在短期内,我们所能做的就是应用创可贴。要想做更强大的事情需要五到十年。”

马丁·威廉姆斯(Martyn Williams)报道了移动电信,硅谷和通用技术的最新新闻 IDG新闻服务。在Twitter上关注Martyn,网址为: @martyn_williams。 Martyn的电子邮件地址是 [email protected]

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