Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 186

Сегодня на GPS полагаются во многих ответственных областях. По спутниковым сигналам отслеживаются перемещения прокатных машин, грузовых автомобилей крупных компаний и инкассаторских броневиков. GPS используется на Нью-Йоркской бирже и в физических экспериментах, где требуется точная синхронизация процессов по времени. Мощное навигационное оборудование установлено на всех современных яхтах. Казалось бы, за годы практического применения GPS в гражданском секторе зарекомендовала себя как достаточно надёжная и точная система, но всё больше экспертов стремятся доказать, что это не так.

Исследователи из Университета штата Техас под руководством специалиста по системам глобального позиционирования Тодда Хамфриса (Todd E. Humphreys) провелиэксперимент, в рамках которого смогли обмануть навигационное оборудование яхты стоимостью $80 млн. При этом самодельное устройство для атаки (спуфер) было собрано из доступных компонентов, и его цена составила около $2 тыс.

Основным компонентом спуфера стал имитатор GPS-сигналов. Эти устройства выпускаются серийно и предназначаются для тестирования навигационных систем. В большинстве стран они продаются свободно и стоят от тысячи долларов.

Сам по себе такой имитатор GPS сигналов — маломощный и действует в радиусе десятка метров. Поэтому вторым компонентом спуфера стали усилители, повышающие мощность ложного сигнала GPS в десятки раз.

Во время эксперимента всё оборудование атакующей стороны находилось на борту яхты, совершавшей плавание в Средиземном море у берегов Италии. Образно говоря, она была погружена в облако ложных сигналов GPS, мощность которых была больше настоящих.

На первом этапе Тодд запустил процесс дублирования настоящих сигналов со спутников, добиваясь их полного соответствия по учитываемым характеристикам. Добившись слияния обоих сигналов, он немного повысил мощность тех, которые отправляет спуфер. Навигационная система стала считать их основными и отфильтровывала настоящие данные со спутников как помехи. Получив контроль, Тодд стал постепенно искажать вычисляемые сведения о местоположении, уводя яхту севернее заданного курса.

http://www.youtube.com/watch?v=ctw9ECgJ8L0

Капитан яхты убедился в действенности методики, когда отклонение превысило три градуса. После чего Тодд сыграл завершающий аккорд. Изменив данные для определения высоты над уровнем моря, руководитель группы смог заставить навигационный компьютер яхты «считать», что судно находится под водой.

Данный эксперимент не был единственным в своём роде. Ранее публиковались и другие работы в области безопасности, обращавшие внимание на то, что предназначенные для использования в гражданских целях системы GPS не имеют никакой защиты. «Все данные передаются в открытом виде и совершенно предсказуемы. Предсказуемость — враг безопасности», — писалРоджер Джонстон (Roger Johnston), руководитель группы по оценке уязвимостей (VAT) Аргоннской национальной лаборатории ещё десять лет назад. Сегодня Тодд повторяет его слова, поскольку за прошедшее время ситуация не стала лучше.

Тогда многие считали, что угроза носит теоретический характер — и вряд ли злоумышленники смогут воспользоваться уязвимостью в реальной ситуации. Ведь требовалось не самое дешёвое оборудование, квалификация и физическое присутствие поблизости.

До сих пор методом спуфинга удавалось вводить в заблуждение только самые примитивные GPS-трекеры, не имеющие помехозащищённого исполнения и корректирующих программных алгоритмов.

Основными целями стали обычные автомобили из служб проката и грузовой транспорт. Операторы многих транспортных компаний сегодня получают сведения о перемещениях своих автомобилей. В них установлено специализированное устройство, состоящее главным образом из GPS-приёмника и GSM-передатчика. Помимо координат, операторам передаются показания от датчика топлива, спидометра и другого оборудования. Накопленные сведения используются для нужд логистики, снижения риска утраты груза и во избежание использования корпоративных машин в личных целях.

В своё время Джонстон экспериментировал именно с системой контроля перемещений грузовика и задался вопросом, можно ли угнать его так, чтобы оператор ничего не заподозрил. Краткий ответ — да. Если сами недобросовестные водители старались просто отключить следящий модуль или вывести его из строя (чем немедленно выдавали себя), то Джонстон решил действовать более аккуратно. Он подключил генератор сигналов GPS к ноутбуку, чтобы точно сформировать требуемый набор ложных сигналов.