GPS. ИТ-Директору, Телекоммуникация и связь, Спутниковая связь и навигация
 
2017/10/18 14:48:33

Global Positioning System - GPS
NAVSTAR GPS
NAVigation Satellites providing Time And Range

Навигационные спутники, обеспечивающие измерение времени и расстояния; глобальная система позиционирования) — спутниковая система навигации. Позволяет в любом месте Земли (включая приполярные области), почти при любой погоде, а также в космическом пространстве вблизи планеты определить местоположение и скорость объектов. Система разработана, реализована и эксплуатируется Министерством обороны США.

Содержание

GPS была разработана по заданию Пентагона инженерами базы военно-воздушных сил США в Лос-Анджелесе. Первый спутник GPS был запущен в 1978 г. До 2000 г. военные намеренно ухудшали качество приема спутниковых сигналов для гражданских лиц, так как считали ее, в первую очередь, военным инструментом. Позже в ситуацию вмешался президент США Билл Клинтон (Bill Clinton), после чего рынок GPS начал быстро развиваться.

Система используется не только во множестве автомобильных навигаторов и современных смартфонов, но также экстренными службами, компаниями, занимающимися перевозкой грузов, финансовыми организациями и другими, многие из которых без наличия глобальной системы позиционирования становятся беспомощными.

Система GPS остается подконтрольной военному командованию США, поэтому другие страны стремятся ввести в эксплуатацию аналогичные системы, которые смогут сделать их независимыми.

Россия была пионером в создании системы спутниковой навигации, запустив ее разработку еще в начале 1980-х. Позже система ГЛОНАСС была успешно введена в эксплуатацию.

Системы аналогичные GPS разрабатывают Евросоюз и Китай. В Евросоюзе – это Galileo, в Китае – Baidu.

GPS мониторинг — технология, применяемая для решения задач транспортной логистики, для контроля фактических маршрутов транспортных средств и мобильных сотрудников при помощи системы глобального позиционирования (GPS). Мониторинг позволяет отслеживать текущие координаты, направление и скорость движения транспорта или мобильного работника в реальном времени. В некоторых системах возможна установка дополнительных датчиков на открытие дверей, включение/выключение исполнительных механизмов спецтехники, топливных датчиков и т.д. Контроль соответствия фактического маршрута запланированному позволяет повысить дисциплину водителей, пресечь использование служебных транспортных средств в личных целях и кражу топлива. По оценкам журнала «Логистика», только за счет повышения дисциплины водителей в российских условиях системы gsm мониторинга окупаются за несколько месяцев.

GPS-приемник — устройство для определения географических координат текущего местоположения на основе данных о временных задержках прихода радиосигналов, излучаемых спутниками группы NAVSTAR. Максимальная точность измерения составляет 3-5 метров. Точность коммерческих GPS-модулей составляет от 150 метров (у старых моделей при плохой видимости спутников) до 3 метров (у новых моделей на открытом месте). Кроме того, при использовании систем WAAS/EGNOS/MSAS и местных систем передачи поправок точность может быть повышена до 1-2 метров по горизонтали.

GPS-трeкер — устройство приема-передачи данных для gps слежения и контроля за передвижениями объекта, к которому оно прикрепляется. Трекер может применяться для определения местонахождения людей, животных, товаров или транспорта, а также других объектов. Устройство записывает полученную информацию с регулярными интервалами и может передавать их посредством радио-, сотовой или спутниковой связи в виде SMS или по сети интернет. Используется в геоинформационной системе ОПТИМУМ ГИС. Синонимы, возможные формулировки — gps локатор, GSM трекер или GPRS трекер.

2017

Корабельные системы спутниковой связи уязвимы к кибератакам

Исследователь безопасности Кен Манро (Ken Munro) из компании Pen Test Partners опубликовал[1] отчет об проблемах безопасности, обнаруженных в ходе исследования оборудования, установленного на кораблях[2].

В рамках исследования Манро использовал широко известные инструменты, такие как поисковый сервис Shodan. С помощью Shodan специалисту удалось обнаружить множество некорректно настроенного корабельного оборудования по всему миру.

Среди уязвимых устройств были, например, спутниковые антенны, установленные на судах для обеспечения круглосуточной радиосвязи, интернет-подключения, GSM и других коммуникаций. В числе таких устройств антенна модели Cobham Sailor 900, эксплоит для которой находится в открытом доступе. Таким образом любой хакер, обладая должным уровнем подготовки, может проэксплуатировать уязвимость в оборудовании.

Однако во многих случаях эксплоит даже не понадобится, поскольку оборудование использует учетные данные администратора по умолчанию – логин: admin и пароль: 1234. Такие антенны установлены не только на гражданских судах, но и на кораблях военно-морского флота, а также на вертолетах и самолетах.

Помимо этого, исследователь обнаружил, что беспроводные спутниковые антенны Globe и частные терминалы KVH CommBox также некорректно настроены и доступны для подключений через интернет.

Оба устройства обрабатывали логины через незащищенное HTTP-соединение, однако инструмент CommBox на странице входа в систему отображал название судна и даже имел специальную кнопку, нажав на которую можно было увидеть список всех активных пользователей и получить доступ к именам всего экипажа судна. Более того, злоумышленник может получить подробные сведения о частной сети, просто наведя указатель мыши на определенные элементы на странице входа.

Зафиксирован первый случай использования GPS-спуфинга в реальных атаках

Проблемы со спутниковой навигацией в Черном море могут быть вызваны тестированием новой системы перехвата GPS, проводимым российскими военными. Как сообщает издание New Scientist, применение подобной системы может представлять собой новую форму электронной войны, доступную как для правительств, так и для киберпреступников[3].

22 июня 2017 года Морская администрация США (US Maritime Administration) предоставила на первый взгляд ничем не примечательный отчет. Согласно документу, капитан судна, следовавшего из Новороссийска, обнаружил, что его GPS-навигатор показывал неверные данные. Согласно навигатору, судно находилось на 32 км в сторону от реального местоположения – в аэропорту Геленджик. Проверка навигационного оборудования не выявила никаких проблем, и капитан связался с ближайшими судами. Сигналы автоматической идентификационной системы (AIS) также показывали, что они находятся в аэропорту Геленджик. Проблема затронула как минимум 20 судов.

Несмотря на отсутствие подтверждения инцидента, эксперты считают, что он является первым задокументированным случаем использования спуфинговой атаки на GPS. О потенциальной возможности подобных атак уже сообщалось ранее, однако никто не видел их в деле.

До недавнего времени наибольшую угрозу представляло подавление сигналов GPS с помощью шума. Подобные атаки могут вызвать немало проблем, однако их легко обнаружить, поскольку при потере сигнала навигаторы тут же уведомляют об этом с помощью сигнализации. Спуфинговая атака гораздо опаснее, ведь в таком случае посылаемый с суши поддельный сигнал заставляет устройство показывать неверные координаты, не вызывая при этом никаких подозрений.

По мнению эксперта из Техасского университета в Остине Тодда Хамфриса (Todd Humphreys), проблемы с навигаторами могут быть связаны с испытаниями Россией новых средств для ведения электронной войны. В частности, со сбоями в навигаторах столкнулись игроки в Pokemon Go – в центре Москвы их приложения вели себя странно. Поддельный сигнал, исходящий якобы из Кремля, перенаправлял всех на 32 км в строну, в аэропорт Внуково. Нарушение сигнала могло объясняться соображениями безопасности, так как многие ракеты, бомбы и дроны полагаются на данные GPS. Однако случай в море произошел далеко от Кремля, и вряд ли здесь идет речь о безопасности.

Автоматическая идентификационная система – система в судоходстве, служащая для идентификации судов, их габаритов, курса и других данных с помощью радиоволн диапазона УКВ.

Ведущие страны отказываются от GPS в пользу радиолокации из-за риска хакерских атак

Риск кибератак, направленных на спутниковые системы навигации морских судов, вынуждает ведущие страны вернуться к истории и приступить к созданию резервных систем, разработанных на основе радиотехнологий, использовавшихся во времена Второй мировой войны, пишет в августе 2017 года Reuters.

В настоящее время суда используют GPS (Global Positioning System - система глобального позиционирования) и другие подобные технологии, в основе которых лежит отправка и получения спутниковых сигналов. Как полагают эксперты, такие системы уязвимы к хакерским атакам.

Порядка 90% мировой торговли осуществляется через морские перевозки, причем в отличие от самолетов, на кораблях отсутствует резервная навигационная система и если их GPS перестанет работать, суда рискуют сесть на мель либо столкнуться с другими кораблями.

Южная Корея разрабатывает альтернативную систему, использующую наземную навигационную технологию, известную как eLoran (наследница технологии Loran, применявшейся во время Второй мировой войны). В будущем опыт планируют перенять США. Великобритания и Россия также изучают возможность перехода на технологии, использующие радиосигналы. В частности РФ рассматривала возможность развертывания версии eLoran под названием eChayka для безопасной навигации в регионе Арктики, однако проект пока приостановлен в связи с недостатком финансирования.

Запуск eLoran считается надежным способом защиты национальной безопасности. Для создания сети радиопередающих станций или модернизации уже существующих потребуются значительные инвестиции, отмечает агентство.

По словам специалистов в области кибербезопасности, основная проблема GPS- и GNSS (Global Navigation Satellite Systems) систем заключается в слабых сигналах, которые передаются на высоте порядка 20 тыс. километров над Землей и могут глушиться хакерами с помощью дешевых и доступных «глушилок». С другой стороны, сигналы eLoran заглушить сложнее, так как в среднем они в 1,3 млн раз сильнее по сравнению с сигналами GPS.

В последние несколько лет неоднократно появлялись сообщения о сбоях в работе навигационных систем судов. В примеру, в прошлом году Южная Корея заявила, что сотни рыболовецких суден были вынуждены вернуться в порт после того, как сигналы GPS были заблокированы хакерами из КНДР[4].

2016

Солдатам в Китае запретили пользоваться GPS-сервисами

Солдатам и офицерам одной из военных баз Народно-освободительной армии Китая (НОАК) командование запретило использовать смартфоны с GPS из-за угрозы утечек секретной информации[5].

На одной из военных баз армии КНР командование наложило вето на использование военнослужащими смартфонов с GPS-сервисами. Подобное решение было принято после того, как один из военных опубликовал на своей персональной странице в китайской соцсети маршрут своих пробежек, зафиксированный приложением смартфона. Пробежки проходили в том числе и по территории закрытого военного объекта. Инцидент получил широкую огласку.

Еще в июле 2015 года Центральным военным советом страны было принято решение о запрете использования в армии смартфонов и других мобильных устройств, но в большинстве случаев приказ игнорировался. В ходе расследования было выявлено, что более 40% военнослужащих регулярно выкладывают в открытый доступ фото, сделанные на различных военных комплексах КНР. Высшее командование НОАК обеспокоено сложившейся ситуацией и видят в GPS-сервисах потенциальную угрозу национальной безопасности.

Ошибки системы GPS у Кремля

Летом 2016 года сограждане - жители Москвы обратили внимание на сбои в работе GPS-навигации вблизи Кремля - некоторые устройства теряли связь со спутниками, определяли местоположение владельца в Московской области - во Внуково.

Такое поведение глобальной системы позиционирования создает трудности водителям, клиентам такси, бегунам, фанатам игры Pokemon Go, вызывает конспиративный зуд у блогеров и любителей тайн. В социальных сетях предполагают - ответственность за "шутки" с GPS несет ФСО, это охрана президента умышленно устраивает помехи возле Кремля[6].

Сбои GPS-навигации в центре Москвы начались летом 2016 года. Первые сообщения о неполадках появились в социальных сетях. Владельцы устройств сообщали о полном затухании сигнала, говорили - навигатор определяет их местоположение в нескольких десятках километров от реального, часто во Внуково или Домодедово. Как правило, GPS выходила из строя в окрестностях Кремля. Сбои фиксировались от нескольких минут до нескольких часов в день. И с того времени количество жалоб на странную работу навигаторов не уменьшается. Участники Московского марафона 25 сентября 2016 года поведали изданию "Медуза" о выходе из строя GPS-трекера.

Со ссылкой на источник в компании-телекоме, издание "Медуза" сообщило - первые сбои GPS зафиксированы 22 июня 2016 года.

Трек GPS, (2016)
Вокруг Кремля второй раз за день не работает gps, (2016)

Источник «Медузы» отметил периодичность сбоев в среднем каждые десять дней.

« Но бывает, что два дня подряд телепортирует. А бывает, что таких проблем не возникает долго — например, в августе был перерыв. "Телепорт" обычно длится два-три часа, обычно во второй половине дня — в 15:00–16:00. Потом все восстанавливается. Чаще всего сбои возникают в пределах Бульварного кольца, но в отдельные дни могут происходить и на юго-западных участках Третьего транспортного кольца (от пересечения с Варшавским шоссе до Шмитовского проезда). C техническими трудностями сталкиваются до 3% пользователей картографических сервисов.

собеседник «Медузы»
»

Неполадки возникают и с ГЛОНАСС. Сбоят разные устройства, от систем навигации — GPS или ГЛОНАСС — тоже ничего не зависит.

Происходящее доставляет неудобства согражданам: люди совершают пробежки в центре Москвы и жалуются - из-за сбоев теряют результаты своих занятий.

Трудности в работе с клиентами испытывают водители такси. В соцсетях они указывают, что в случае телепортации "из Кремля во Внуково", система биллинга такси начинает считать стоимость поездки по междугороднему тарифу, что приводит к необходимости выяснять отношения с клиентами.

« Вез вчера девушек с Таганки до Охотного за 199 р. Около Кремля глюканул GPS. Начал капать межгород. Оба гаджета считали, что мы во Внуково (!).

один из таксистов написал в Twitter
»

В сбоях пытался разобраться Григорий Бакунов, директор по распространению технологий «Яндекса».

« Я взял с собой несколько разных GPS- и ГЛОНАСС-приемников, анализатор частот — и с этим рюкзаком приборов залез на сигвей. Результаты исследования относятся только к одной области — Кремлю, и только к этому конкретному отрезку времени — с 9 до 12 утра.

Григорий Бакунов, директор по распространению технологий «Яндекса»
»

Тестирование показало, что источник радиоволн – специальный программно-аппаратный комплекс, имитирующий работу спутника навигационных систем. Действует он на территории Кремля. Подмена места, которую совершает устройство, называется спуфинг. По мнению Бакунова, перенос во «Внуково» или «Домодедово» объясняется тем, что владелец устройства при спуфинге должен задавать конкретные поддельные координаты, которые тот будет сообщать навигатору. Их можно ввести напрямую или выбрать из списка, который предлагает производитель. Для России значатся только центры крупных городов и аэропорты. «Внуково» – первый по алфавиту аэропорт в районе Москвы. Эксперт полагает, причина использования подобного комплекса – безопасность, прежде всего. В частности, желание ограничить полеты над территорией Кремля беспилотных аппаратов. Бакунов объясняет, что беспилотники работают в том же диапазоне, что и другие гражданские устройства, и именно поэтому искажения затрагивают и другие пользовательские устройства.

Программист предположил, что на территории Кремля находится источник радиоволн, который с помощью специальных программно-аппаратных комплексов имитирует работу спутника навигационных систем и отправляет сигналы на частотах, которые чаще всего используют бытовые навигаторы. Сделав замеры на направление источника сигнала (синие области на карте) в разных точках вокруг Кремля, Бакунов предположил, где конкретно может находиться «глушилка» (на карте обозначено звездой).

Карта исследований Бакунова, (2016)

Как сообщило издание "Ведомости", чиновник, знакомый с аппаратным комплексом спецслужб, предположил - на территории Кремля действует система для радиоэлектронной борьбы – «Шиповник-аэро» или какой-то близкий к ней аналог. По его словам, эта система разработана при содействии Минобороны и должна использоваться государственными структурами для защиты важных объектов. Газета «Известия» писала в сентябре, что этот комплекс как раз способен не только заглушить сигнал управления, но и взломать бортовые системы вражеского беспилотного летательного аппарата. По данным издания, Минобороны уже проводит испытания продукта. Сотрудник спецслужб говорит, что ему также известно о «Шиповнике», но он ли установлен в районе Кремля, ему неизвестно[7].

Блогер Илья Варламов предположил, что это делается для пресечения полетов дронов с камерами над Кремлем.

« Прямо за Петровской башней находится вертолетная площадка, которой регулярно пользуется Путин. Современные бытовые беспилотники без GPS обычно не летают. Кроме того, когда вы подойдете к Кремлю, то вас перекинет в Домодедово или Внуково. В большинстве современных дронов есть запрет на взлет около аэропортов, и он просто не взлетит в этой зоне.

Илья Варламов, блогер
»

Специалисты по информационной безопасности, опрошенные изданием «Медуза», отказались комментировать происходящее. Один из них в разговоре с корреспондентом издания заявил: «Кто знает [в чем дело], тебе не скажет, а кто не знает — будет лапшу на уши вешать. И не надо поднимать этот вопрос».

2014

РФ приостановила работу американских станций по передаче сигнала GPS на своей территории

С 1 июня 2014 года Россия приостанавливает работу американских станций по передаче сигнала GPS, заявил в мае 2014 года вице-премьер РФ Дмитрий Рогозин (сообщение ИТАР-ТАСС). В случае, если переговоры с США по размещению станций ГЛОНАСС на территории США не будут завершены, работа станций GPS будет прекращена окончательно, подчеркнул он. Рогозин напомнил, что американская сторона приостановила решение вопроса о размещении на территории США станций системы дифференциальной коррекции и мониторинга ГЛОНАСС, при этом в десяти субъектах РФ станции передачи сигнала GPS работают.

"Поскольку у нас в последние месяцы не было никакого продвижения по аналогичному размещению системы ГЛОНАСС, то времени для разрешения этого вопроса остается до 31 мая. С 1 июня мы приостанавливаем работу этих станций на территории Российской Федерации", - заявил Рогозин.

Вице-премьер сообщил, что сформирована рабочая группа, которая состоит из представителей Роскосмоса, Академии наук и Министерства иностранных дел. "Мы приступаем к переговорам", - сообщил Рогозин, добавив, что на все отведено три месяца.

"То есть до конца лета нынешнего года надеемся, что в ходе этих переговоров будет найдено решение, которое позволит на условиях паритета и пропорциональности восстановить это сотрудничество", - сказал он.

Рогозин подчеркнул, что в противном случае сотрудничество будет свернуто. "Если же нет, с 1 сентября работа этих станций будет прекращена окончательно", - заявил он.

Всего на территории России работает 11 станций GPS. Они расположены в Калужской и Свердловской областях, Красноярском крае, Республике Саха - Якутия, Иркутске, Магадане, Южном Сахалине, Петропавловске-Камчатском.

В ноябре газета The New York Times со ссылкой на неназванные источники в Госдепе и Белом доме сообщила, что американские спецслужбы и Пентагон возражают против планов Госдепартамента выдать Роскосмосу разрешение на строительство на территории США нескольких станций ГЛОНАСС.

ЦРУ и Минобороны опасаются, что в случае размещения станций "Россия получит плацдарм на американской территории, что позволит увеличить точность российских управляемых ракет". Кроме того, по их мнению, эти станции могут быть использованы для ведения разведывательной деятельности непосредственно на территории США.

По данным The New York Times, попытки России добиться размещения СДКМ на территории США вызвали сильную озабоченность в конгрессе, особенно у республиканцев. При их активном участии, отмечает издание, и была принята запретительная мера.

1 июня 2014 года Роскосмос совместно с Федеральным агентством научных организаций принял меры, исключающие использование наземных станций GPS в России в военных и других целях, не предусмотренных действующими соглашениями.

«В соответствии с поручением правительства РФ Роскосмосом совместно с Федеральным агентством научных организаций 1 июня 2014 г. реализованы меры, исключающие использование информации от станций глобальной сейсмографической сети, работающих по сигналам системы GPS и расположенных на территории Российской Федерации, в целях, не предусмотренных действующими соглашениями, в том числе в военных целях», — говорится на сайте Роскосмоса.

По мнению экспертов, отключение указанных станций в России не окажет влияния на работу навигационной аппаратуры, включая потребительскую электронику — смартфоны, планшеты, навигаторы. По словам самого Рогозина, пострадают только американские военные.

Великобритания отказывается от собственной системы координат

Управление геодезии и картографии Великобритании (OS) вынесло на общественное обсуждение вопрос отказа от использования национальной системы координат, основанной на модели Airy 1830, разработанной в XIX веке. Как подчеркнули в OS, Великобритания не откажется от национальной сетки координат, но может привести ее в соответствие с трёхмерной системой координат для позиционирования на Земле WGS84[8].

Большинство стран для определения координат используют широту (местоположение относительно экватора) и долготу – это позиция по отношению к меридиану, который проходит через Королевскую гринвичскую обсерваторию. Однако Земля не является идеальной сферой, а имеет форму эллипсоида. В OS в качестве основы используют эллипсоид Airy 1830, разработанный британским астрономом Джордем Бидделом Эйри (George Biddell Airy).

Большинство современных карт, привязанных к GPS-координатам, использует общеземной эллипсоид WGS84. Благодаря широчайшему использованию GPS, модель WGS84 уже фактически стала международным стандартом, в частности ее рекомендует использовать Международная организация гражданской авиации (ICAO).

Многие современные британские карты имеют две сетки координат: национальную синюю на основе OS Airy 1830 и черную – в соответствии с высокоточными данными GPS и модели WGS84.

В Великобритании решили не отказываться от национальной "синей сетки" полностью, а просто привести ее в соответствие с "черной сеткой", то есть перейти от Airy 1830 к WGS84. Это немного сдвинет синюю сетку, например, для карт в масштабе 1:50000 смещение составит 2 мм.

2012

Виды атак на GPS

GPS-приёмники всё чаще становятся элементами сложных систем, включающих многофункциональное программное обеспечение, различные каналы связи и форматы данных. Системный фактор позволяет улучшить характеристики GPS-аппаратуры, однако несёт и риски появления новых уязвимостей.

Классифицировать новые типы уязвимостей GPS и оценить масштаб связанных с ними угроз удалось исследователям из Университета Карнеги-Меллон и компании Coherent Navigation. В своей статье «GPS Software Attacks» они обратили внимание, что GPS-приёмники, зачастую воспринимаемые как аппаратные устройства, представляют собой комплексные компьютерные системы, в которых, помимо аппаратного, есть и программное обеспечение. И доля их программной компоненты растёт.

Современный GPS-приёмник встроен в сложные компьютерные комплексы, и циркулирующая в них информация способна, при наличии злого умысла, нарушить его работу. Авторы рассмотрели и классифицировали возможные типы целевых деструктивных воздействий на компьютерные GPS-системы, выделив три основных вида атак: атаки на уровне данных, атаки на программное обеспечение GPS-приёмника, атаки на GPS-зависимые системы.

Используя относительно простую аппаратно-программную систему, собранную из доступных на рынке и недорогостоящих элементов, специалисты провели несколько новых концептуальных атак на GPS-устройства. При этом, в частности, использовались следующие приёмы:

  • фальсификация эфемерид — регулярно обновляемых наборов данных о текущих орбитальных параметрах GPS-спутников;
  • передача некорректной информации о текущей дате;
  • намеренная рассинхронизация шкал времени;
  • атака на системное программное обеспечение устройства (вторжение, повышение привилегий в системе);
  • дезориентирующее искажение сигнала — псевдослучайного кода (спуфинг).

Новые методы атак прошли практическую апробацию на серийно выпускаемой пользовательской GPS-аппаратуре различных классов (на приёмниках и их модулях, а также на источниках сигнала). Атаки производились, главным образом, через принимающую антенну с использованием уязвимостей в программах анализа сигнала GPS, а также в ОС. Каждое из семи исследованных устройств было уязвимо как минимум к двум видам атак.

«До сегодняшнего дня широко известны были лишь такие виды атак на GPS, как заглушка сигнала и спуфинг, то есть атаки непосредственно на сигнал, а не на сами принимающие устройства, — комментируют эксперты eScan в России и странах СНГ. — Конечно, были изучены и атаки через уязвимости геоинформационных систем, использующих данные GPS, однако этот вид нападений нельзя назвать атаками непосредственно на GPS. Не стоит забывать и об использовании функционала GPS во вредоносных программах для осуществления „геонаправленных` атак. В ходе таких атак вредоносное ПО действует нацеленно — лишь в определенном регионе или районе».
«Данное исследование рассматривает GPS-инфраструктуру как сложную компьютерную систему, включающую разнообразное программное обеспечение и сети связи, работающие по разным протоколам, — добавляют эксперты eScan. — Такой подход даёт более полную картину состояния защищенности, чем традиционное отношение к GPS как к исключительно аппаратной системе».

Эксперты eScan в России и странах СНГ попросили высказать свою точку зрения специалистов в области ГИС из группы «Неогеография»:

«В ходе данного исследования, во-первых, практически показана возможность не только временного, но и окончательного выведения из строя существующих моделей приёмников посредством только лишь манипуляций с передаваемой информацией. Это достаточно интересный вывод, требующий глубокого осмысления и немедленных практических действий. Во-вторых, продемонстрирована особая опасность новых видов атак на инфраструктуры оперативного управления, построенные на базе GPS-систем — например, на аэродромные. Можно представить, какими последствиями обернётся, к примеру, увод злоумышленником самолёта, производящего посадку в сложных метеоусловиях, всего лишь на считанные метры от верного курса. Компьютеризированность современных спутниковых навигационных систем — это их „Ахиллесова пята`, и достойный ответ новым угрозам нам ещё только предстоит найти».

Испанские ученые повысили точность GPS-навигации в 8,5 раза

Ученые Мадридского университета имени Карлоса III разработали в конце 2012 года технологию повышения точности определения местоположения автомобиля на электронной навигационной карте на 50-90%.

В настоящее время точность спутниковой навигации составляет около 17 метров, рассказали исследователи. Им же удалось снизить погрешность до 2 метров.

Для этого они оснастили транспортное средство акселерометром и гироскопом и использовали данные с этих датчиков в сочетании с данными с GPS-приемника.

Помимо повышения точности позиционирования, технология способствует навигации при временном отсутствии GPS-сигнала, что бывает при езде в крупных городах.

Ученые считают, что их разработка поможет повысить безопасность автомобилей с автономным управлением. В конечном счете они хотят заменить собранные на борту экспериментальной машины датчики датчиками в смартфоне водителя.

Исследователи перехватили беспилотный самолет, подделав сигналы GPS

Команда исследователей из Техасского университета в Остине показала летом 2012 года возможность отправить ложные сигналы GPS на беспилотный летательный аппарат и таким образом изменить его маршрут. Демонстрация была проведена по просьбе представителей министерства внутренней безопасности на полигоне Белые пески в шт. Нью-Мексико.

При фальсификации (так называемом спуфинге) сигналов GPS приемник получает ложные сведения как о местонахождении, так и о времени. Существуют опасения, что для атак спуфинга уязвимо большинство GPS-устройств, в том числе военных. Эти страхи усилилились, когда в конце прошлого года военный беспилотный летательный аппарат США пропал в Иране, а через неделю объявился невредимым в руках иранских военных, которые заявили, что посадили самолет с помощью GPS-спуфинга. Правда, доказательств они не представили.

Демонстрация, проведенная в Нью-Мексико, стала первой, бесспорно доказавшей техническую возможность перехвата беспилотного самолета при помощи GPS-спуфинга. Исследователи управляли самолетом, находящимся на расстоянии в километр от них. В следующий раз они собираются показать возможность взятия под контроль самолета с дистанции 10 км.

2011: Низкая защита GPS

Согласно исследованиям, на 2011 год, информация с встроенных в смартфон устройств геопозиционирования или персональных GPS-устройств может с лёгкостью быть перехвачена хакерами, которые потом могут точно определить местонахождение устройства, выдать его за другой объект или подделать информацию о его физическом местонахождении.

Исследователь в сфере безопасности Дон Бэйли на конференции SOURCE Boston раскрыл сведения о новом этапе своего исследования недостатков систем безопасности встроенных устройств и продемонстрировал как можно взломать персональные GPS-трекеры, чтобы определить их местонахождение и выдать пользователя или оборудование за другой объект. Исследователь подчеркнул, что угроза является достаточно серьёзной.

"Достаточно небольших знаний аппаратного обеспечения для того, чтобы реверсировать устройство", - сообщил он. "Дети подвергаются физическому риску, потому что эти устройства можно легко превратить в оружие".

Ключевой момент в том, что низкая стоимость и быстрое наполнение рынка этими встроенными системами заранее исключает вероятность того, что они полностью безопасны.

"Разработка подобных программ не требует особых затрат, и серьёзная проблема в том, что новые разработчики и новые компании не имеют никакого понятия о безопасности. Это небезопасный продукт по умолчанию" - подчеркнул Бэйли.

По его мнению, безопасность встроенных систем – вопрос неоднозначный, т.к. конечный продукт содержит очень много составных частей, таких как: работа с базовыми станциями, прошивка GPS, программное обеспечение, ПО для SIM-карт.

Во время первой атаки Бэйли заставил устройство прислать ему своё физическое местонахождение с помощью технологии перехвата GPS-координат и информации с местной вышки сотовой связи. "Я могу заставить эти устройства обойти контроль производителя и предоставить мне информацию, и никто даже не заподозрит то, что я перехватил информацию о местоположении", - сообщил он. Сразу после того, как он зафиксировал устройство, он может определить вид объекта.

"Я могу вычислить, что это прицеп, почтовый фургон или подросток за рулём семейного автомобиля, понаблюдав за движущимся объектом определённый период времени. Я могу пользоваться дорожными видеокамерами на картах Google. Это может подвергнуть обладателя GPS-трекера или средство доставки груза физической атаке", - рассказывает Бэйли. - Если это грузовик на трассе I-70, я могу взять устройство и заставить его отослать неверную информацию о местоположении на сервер, а сам тем временем могу угнать его".

Эти устройства могут быть защищены шифрованием соединения между устройством и сервером.

"Я могу просто проверить канал и увидеть всю информацию, передающуюся открытым текстом. Это не должно быть так просто, но получается так".

Ещё один момент для проверки - необходимо убедиться, что устройство, находящееся в 3G сети, не взаимодействует с другими 3G устройствами: оно должно сообщаться лишь с сервером-поставщиком услуг. Бэйли предлагает произвести сегментирование сетевого пространства, что также может помочь сделать эти устройства более безопасными.

2010: Планы модернизации GPS

В мае 2010 года было объявлено, что США планируют потратить $8 млрд на модернизацию глобальной системы позиционирования (GPS) в течение следующих 10 лет. В процессе модернизации будут один за другим заменены все 24 спутника системы, кружащие на высоте около 20 км над поверхностью земли. Выполнить замену первого спутника планировалось в конце мая. Двенадцать новых спутников будут изготовлены одним из подразделений американской компании Boeing. Другие 18 будут произведены компанией Lockheed Martin, штат Колорадо, США. Шесть спутников будут находиться в резерве.

Обновленная система, которая должна быть доступна не только вооруженным силам США, но и обычным пользователям в США и других странах, сможет предложить более высокую надежность, улучшенные качество приема и точность определения координат. По словам команды разработчиков обновленной системы во главе с полковником Дэвидом Голдштейном (David Goldstein), точность позиционирования будет повышена до «расстояния вытянутой руки», тогда как текущая система несет погрешность в 20 и более футов (7 и более метров). Обновленная система также позволит получать в 3 раза большее количество спутниковых сигналов, чем сейчас. Кроме того, новые спутники оснащены улучшенными атомными часами, которые способны различить одну миллиардную секунды.

Первую фазу модернизации планировалось начать более 3 лет назад. Перенос сроков произошел ввиду особых требований американских военных, которые пожелали, чтобы модернизированная GPS обладала рядом дополнительных возможностей. Они, например, хотели сделать так, чтобы была возможность дистанционного обновления программного обеспечения спутников. Реализовано ли это в обновленной системе, не уточняется.

В 2011 году США планируют вывести на орбиту еще один спутник GPS IIF. Он станет вторым по счету в группировке из 12 спутников, которыми планируется заменить устаревшие космические аппараты GPS. Завершить серию запусков планируется к 2014 г., после чего модернизация должна продолжиться за счет запуска спутников новой системы GPS-III, разработанных компанией Lockheed Martin. Сейчас орбитальная группировка GPS насчитывает 31 спутник.

После модернизации точность определения координат GPS, по сообщениям западных СМИ, должна улучшиться с нескольких метров до 60-90 см. Стоит отметить, что именно улучшенную точность навигации в качестве одного из преимуществ двухсистемных приемников ГЛОНАСС/GPS и оборудования на их базе приводят производители этой продукции.

На 2010 год точности систем GPS и российской ГЛОНАСС сопоставимы. По данным представителя «НИС ГЛОНАСС» Игоря Фрумкина, сейчас точность позиционирования GPS составляет в среднем 6-7 метров, а ГЛОНАСС - примерно 10 метров. Одной из причин этого в компании называют меньшее число корректирующего наземного оборудования ГЛОНАСС в мире.[9]

Профессиональное двухсистемное оборудование ГЛОНАСС/GPS уже несколько лет производится и используется в разных странах, в том числе – по причине повышенной точности определения координат. При этом и стоимость двухсистемного оборудования, как правило, выше, чем односистемного. Если GPS в одиночку будет обеспечивать достаточную точность, может встать вопрос целесообразности использования российской системы навигации.

Производители навигационного оборудования считают, что даже при очень высокой точности одной только GPS потребность в ГЛОНАСС сохранится, в том числе и на зарубежных рынках. Так, по мнению Алексея Смятских, исполнительного директора «М2М телематика», помимо точности, важным преимуществом использования одновременно двух систем навигации является надежность.

Смотрите также

Примечания