Simulační software chrání před podvrženým navigačním signálem

Nové komerční přijímače stejně jako související produkty nyní mohou být testovány tak, aby v nich byly odhaleny jakékoliv podvržené signály satelitní navigace a aby na základě těchto zjištění mohla být přijata odpovídající protiopatření.

Potenciál podvržení družicového signálu byl demonstrovaný dramatickým způsobem v roce 2012, když výzkumníci z University of Texas vytvořili podvržený signál družicové navigace s pomocí běžně dostupného hardware. Následně převzali řízení nad dronem, který dokázali poslat směrem k zemi jen tím, že mu vsugerovali chybnou pozici.

„Redukování možnosti podvržení signálu je velmi důležité,“ vysvětluje vedoucí sekce navigačních systémů a technik v ESA Massimo Crisci. „V každodenním životě jsme totiž čím dál více závislí na globálních družicových navigačních systémech GNSS (Global Navigation Satellite System).“

„Časové signály systémů GNSS jsou využívány například k synchronizaci finančních, energetických a komunikačních sítí. Na nich pak často závisí i důležité operace jako řízení flotil, výběr silniční daně nebo mýta společně s kritickými systémy jako je třeba řízení letového provozu.“

Nový balík software SimSAFE umožňuje novým kontrolu nových produktů nebo systémů na to, jak jsou odolné proti podvržení. Díky zhruba šedesáti tisícům řádků kódu vyvinutých během uplynulých dvou let může SimSAFE přesně simulovat záměrné interference se skutečným signálem z navigačních družic.

Prototyp software byl již odzkoušený v navigační laboratoři ESA v rámci stávajících simulačního programu, který dodala firma specializující se na emulace Spirent Communication z Velké Británie.

„Tento simulátor je typicky využívaný k vytvoření signálu z více globálních družicových navigačních systémů společně se zpřesňujícími pozemními zdroji jako jsou 3G nebo WiFi, které jsou často využívány přijímači,“ dodává Massimo Crisci.

„Podvržení signálu je důvodem narůstajících obav v civilním sektoru. Proto jsme se rozhodli, že potřebujeme tento nástroj pro naše interní testovací účely.“

Šifrované vládní nebo na vojenské úrovni signály satelitní navigace jsou proti podvržení odolné, nicméně přístup k nim je silně omezený. Běžně dostupné a používané civilní signály jsou k tomuto typu útoku náchylné. K tomu Massimo Crisci dodává: „Simulační systémy jako je tento nám umožňují testovat strategie jednotlivých řešení.“

„Může jít například o přidání autentizačního kódu, což je aktuálně zvažováno pro komerční službu systému Galileo. Nebo o monitorování vývoje signálu v čase, což může pomoci určit, zdali je skutečný nebo nikoliv.“

„Signály ze skutečné družice se totiž v čase posunují. Jde o známý Dopplerův efekt.“

ESA se proto obrátila na malou italskou firmu Qascom, která byla založena před deseti lety skupinou techniků se zkušeností v oblasti družicové navigace a bezpečnostních systémů.

Společnost okamžitě zahájila vývoj simulačního software interně, a to ještě dříve, než dostala kontrakt od ESA, který by tento vývoj formalizoval.