GPS هک کردن آسان است ، و ایالات متحده هیچ نسخه پشتیبان ندارد

پل تولیس یک روزنامه نگار در آمستردام است که در مورد تقاطع های علم ، فناوری و تجارت می نویسد. وی مقاله ما را در مورد چگونگی افزایش تعداد گردشگران در جزایر Galápagos نوشت. اعتبار: نیک هیگینز

نویسنده

پل تولیس یک روزنامه نگار در آمستردام است که در مورد تقاطع های علم ، فناوری و تجارت می نویسد. وی مقاله ما را در مورد چگونگی افزایش تعداد گردشگران در جزایر Galápagos نوشت. اعتبار: نیک هیگینز

به طور خلاصه

• هکرهای مشکوک سیگنال های GPS را که هدایت هواپیماهای هوایی را راهنمایی می کند ، ضبط کرده اند. شبکه های برقی ، بورس سهام و سایر سیستم ها نیز به GPS به عملیات زمان متکی هستند.
• بازیگران بد می توانند سیگنال های GPS را بدون فن آوری پیچیده یا گران قیمت و بدون نیاز به آموزش عمیق کلاهبرداری کنند.
• بسیاری از کشورها دارای یک سیستم پشتیبان زمینی مبتنی بر فناوری Eloran هستند که مربا یا کلاهبرداری آن دشوار است ، اما ایالات متحده هرگز یکی از آنها را ساخته است.

در 5 آگوست 2016 ، Cathay Pacific Flight 905 از هنگ کنگ در هنگام وقوع اتفاق غیر منتظره ای به فرودگاه بین المللی Ninoy Aquino مانیل در حال ورود به فرودگاه بین المللی Ninoy Aquino بود. خلبانان کنترل کننده ترافیک هوایی را رادیو کردند و گفتند که آنها راهنمایی GPS (سیستم موقعیت یابی جهانی) را برای هشت مایل دریایی نهایی به "باند سمت راست 24" از دست داده اند.

با کمال تعجب ، کنترل کننده ها به خلبانان گفتند که با استفاده از چشمان خود ، بوئینگ 777-300 بدن گسترده ای را به زمین بیندازند. اعضای خدمه آن را از بین بردند ، اما آنها تمام راه را مضطرب می کردند. خوشبختانه ، آسمان ها آن روز عمدتاً روشن بودند.

این حادثه منزوی نشده است. در ماه ژوئیه و آگوست همان سال ، سازمان بین المللی هواپیمایی کشوری بیش از 50 گزارش از دخالت GPS را در فرودگاه مانیل دریافت کرد. در بعضی موارد ، خلبانان مجبور بودند بلافاصله هواپیما را سرعت بخشند و در اطراف فرودگاه حلقه کنند تا دوباره فرود بیایند. این نوع تقلا می تواند باعث شود خدمه کنترل هواپیما را از دست بدهند. در یک مشاوره ایمنی که در آوریل گذشته صادر شده است ، این سازمان نوشت که هواپیمایی وابسته به دسترسی بدون وقفه به خدمات ماهواره ای ، ناوبری و زمان بندی است و آسیب پذیری ها و تهدیدات این سیستم ها در حال افزایش است.

در حوادث مربوط به حداقل چهار فرودگاه بزرگ در سالهای اخیر ، خلبانان نزدیک شده به طور ناگهانی راهنمایی GPS را از دست داده اند. در ماه ژوئن ، طبق سیستم گزارشگری ایمنی حمل و نقل هوایی ناسا ، یک هواپیمای مسافربری که در آیداهو فرود آمد ، تقریباً به کوه سقوط کرد. فقط مداخله یک کنترل کننده ترافیک هوایی هشدار از فاجعه جلوگیری کرد. تحلیلگران امنیتی و مهندسان هوافضا که این رویدادها را مورد مطالعه قرار داده اند می گویند که حداقل در برخی موارد علت احتمالی دخالت مخرب است. مارتین لاوت ، کنترل کننده سابق ترافیک هوایی ، که اکنون استادیار مدیریت ترافیک هوایی است ، می گوید: در بهترین سناریوی ، GPS Jamming باعث تاخیر قابل توجهی خواهد شد زیرا خلبانان مجبور به تغییر مسیر آخرین مایل پرواز می شوند و برای شرکت های هواپیمایی و مسافران هزینه می کنند. دانشگاه هوانوردی Embry-Riddle فلوریدا. GPS فلج شده می تواند یک فرودگاه را خاموش کند. اگر شخصی GPS و سیستم های فرود ابزار را در فرودگاه های اصلی منطقه بزرگ نیویورک هک کرده باشد ، جایی برای ارسال هواپیماهای ورودی وجود نخواهد داشت. پروازهای ترانسوسیایی ورودی به طور خاص شروع به اتمام سوخت می کنند.

اگرچه ما از GPS به عنوان ابزاری مفید برای یافتن راه خود برای رستوران ها و ملاقات ها فکر می کنیم ، عملکرد زمان بندی ماهواره صورت فلکی اکنون جزء هر یک از 16 بخش زیرساختی است که توسط وزارت امنیت میهن (DHS) "مهم" تلقی می شوند. شبکه های تلفن همراه ، بازارهای مالی ، شبکه برقی ، خدمات اضطراری و سایر موارد به زمان بندی برای عملکرد اساسی متکی هستند. با این حال GPS آسیب پذیر است. به دلیل فاصله بسیار زیاد ، امواج رادیویی باید بیش از 12000 مایل بین ماهواره ها و گیرنده های روی زمین حرکت کنند - سیگنال ها ضعیف و به راحتی نادیده گرفته می شوند ، یا "مبهم" ، همانطور که ظاهراً در مانیل اتفاق افتاده است. آنها همچنین به راحتی می توانند "کلاهبرداری" را انجام دهند: یک سیگنال کمی قوی تر از یک رادیو تعریف شده از نرم افزار-پخش که می تواند توسط نرم افزار بر روی یک لپ تاپ ایجاد شود-می تواند یک پیام کاذب ارائه دهد یا یک پیام معتبر را که با اطلاعات کاذب تزریق می شود ، پخش کند و باعث گیرنده شود. اعتقاد بر این که جایی است ، یا برخی از آنها ، اینطور نیست.

در زیرساخت های بحرانی ، خطای چند میکرو ثانیه می تواند باعث خرابی آبشار شود که می تواند یک شبکه کامل را از بین ببرد. تاد هامفریس ، استادیار مهندسی هوافضا در دانشگاه تگزاس در آستین ، و همچنین دانا گوارد ، عضو هیئت مشاوره مستقر در موقعیت ، ناوبری و زمان بندی مبتنی بر فضای ملی ایالات متحده (کمیته فدرال) و یک مدیر اجرایی سابق دریک پیمانکار بزرگ دفاعی ، هرکدام به آمریکایی علمی گفتند که اکنون نگران این هستند که یک گروه مخالف خارجی یا تروریستی می تواند چندین حملات و کلاهبرداری را علیه گیرنده های GPS هماهنگ کند و عملکرد شبکه برقی ، شبکه های تلفن همراه ، بازارهای سهام ، بیمارستان ها ، فرودگاه ها را به شدت تخریب کند.، و بیشتر - همه به یکباره ، بدون تشخیص.

شوکر واقعی این است که رقبای ایالات متحده با این آسیب پذیری روبرو نیستند. چین ، روسیه و ایران دارای سیستم های پشتیبان زمینی هستند که کاربران GPS می توانند به آن تغییر دهند و این بسیار دشوارتر از سیستم GPS مبتنی بر ماهواره است. ایالات متحده نتوانسته است به یک بخشنامه ریاست جمهوری در سال 2004 برای ساخت چنین پشتیبان دست یابد. هنوز هیچ مصیبت واقعی ایالات متحده اتفاق نیفتاده است. اگر آنها داشتند ، سرانجام سیاست گذاران عمل می کردند. اما همانطور که کارشناسان فاجعه دوست دارند توجه داشته باشند ، به نظر می رسد ایالات متحده همیشه برای فاجعه قبلی آماده می شود ، نه مورد آینده.

ماهواره های GPS (1) زمان بندی پیچیده ای را برای مراکز داده مانند این (2) در Secaucus ، N. J. ارائه می دهند که معاملات را برای بورس های اصلی هماهنگ می کنند. اعتبار: لاکهید مارتین (1) ؛Chang W. Lee York Times and Redux Pictures (2)

وابستگی به یک هدف تبدیل می شود

GPS فعلی شبکه ای از 31 ماهواره معروف به Navstar است که توسط اسکادران فضایی نیروی هوایی ایالات متحده اداره می شود. برای حفظ صحت ، اسکادران ها زمان جهانی هماهنگ را به ماهواره ها تحویل می دهند ، از طریق شبکه ای از چهار آنتن از کیپ کاناورال تا آتول Kwajalein ، تا سه بار در روز به عنوان ماهواره ها پرواز می کنند. به لطف بار هر ماهواره ای از ساعتهای اتمی ، زمان نگه داشتن آنها به زیر 40 نانو ثانیه دقیق است - پس از تنظیمات برای نسبیت عام انجام می شود ، که باعث می شود ساعت های ماهواره ها حدود 45 میکرو ثانیه در روز سریعتر از ساعت های روی زمین و نسبیت ویژه ، تیک بزنند. که باعث می شود آنها هفت میکرو ثانیه کندتر شوند.

هر ماهواره به طور مداوم یک کد باینری را در یکی از چندین فرکانس پخش می کند. کاربران نظامی و غیرنظامی پخش های منحصر به فردی را انجام می دهند ، که توسط بخش های ویژه ای از کد و با 90 درجه خارج از فاز با یکدیگر نگه داشته می شوند. سیگنال ها حاوی بسته های داده ای هستند که زمان را رمزگذاری می کنند ، موقعیت ماهواره در لحظه انتقال و مدار و وضعیت ماهواره های دیگر. گیرنده GPS در یک تلفن هوشمند با محاسبه چه مدت طول می کشد تا سیگنال های رادیویی از ماهواره های انتقال دهنده سفر کنند ، که مسافت آنها را از تلفن فراهم می کند ، مکان خود را مشخص می کند. حداقل چهار سیگنال برای گیرنده برای تعیین دقیق موقعیت و زمان آن لازم است ، به همین دلیل ممکن است راهنمای ناوبری دستی خود را در میان آسمان خراش های منهتن تحتانی یا کوچه های باریک ونیز از دست دهید. زیرساخت های بحرانی در ایالات متحده گیرنده های بی شماری دارد که عملیات را همزمان می کند.*

هکرها می توانند با غرق کردن آن با سر و صدای بی معنی ، سیگنال را جمع کنند ، یا می توانند با تغذیه زمان کاذب یا مختصات گیرنده آن را فریب دهند ، که گیرنده را در زمان یا مکان از بین می برد. هنگامی که یک دستگاه زمان صحیح را از دست داد ، می تواند زمان کلاهبرداری شده را به سایر دستگاه های موجود در شبکه خود ارسال کند ، کل پیچیده را پرتاب کند و عملکرد آن را تحقیر کند.

صنعت به ویژه به GPS وابسته است زیرا دقیق ترین روش زمان بندی روی زمین است و رایگان است. در روزهای قبل از GPS ، اپراتورهای شبکه الکتریکی فقط می توانند بار موجود در خطوط انتقال آنها را تخمین بزنند ، که منجر به ناکارآمدی شد. امروزه زمان بندی GPS به آنها امکان می دهد وضعیت شبکه را ردیابی کرده و عملکرد را در پاسخ به تقاضای زمان واقعی بهینه کنند. بازارهای مالی یک بار زمان سیستم خود را به یک ساعت روی دیوار تنظیم می کنند. معاملات نادرست و معاملات بدون هماهنگی حتی پس از رایانه سازی تجارت گسترده بود زیرا نرم افزار اولیه از یک ساعت در داخل رایانه ای استفاده می کرد که با دست به زمان رسمی انستیتوی ملی استانداردها و فناوری (NIST) ، وقت گیر کشور بود. سیستم های مالی امروز ، از یک دستگاه کارت اعتباری گوشه ای از گوشه ای تا بازار سهام ، از GPS برای تمبر زمان و تأیید معاملات ، آزاد کردن خرده فروشان از نیاز به انتقال فروش در پایان روز و امکان تجارت در سراسر جهان ، با فرکانس فوق العاده با فرکانس ، بنابرایناکنون رایج است.

شبکه های تلفن همراه از GPS برای جدا کردن ، تحویل و مجدداً بسته های داده ها و برقراری تماس از برج به برج با حرکت تلفن استفاده می کنند. سوابق پزشکی الکترونیکی با زمان GPS مهر می شوند. شبکه های تلویزیونی از GPS استفاده می کنند تا به تبلیغ کنندگان ثابت کنند که تبلیغات آنها در طول زمان هایی که برای آنها پرداخت می کردند ، اجرا می شوند. در سراسر جهان ، بیش از دو میلیارد دستگاه GPS استفاده می شود.

وابستگی زیاد به GPS یک هدف وسوسه انگیز است. GPS آسیب پذیر است و فرصتی برای ضرب و شتم فراهم می کند و توانایی مختل کردن آن نشان داده شده است. تنها عامل نامشخص این است که آیا یک فرد یا گروه عصبانی GPS را به عنوان وسیله نقلیه برای حمله انتخاب می کند. به نظر می رسد جواب به طور فزاینده ای بله است. هامفریس می گوید: "ما اکنون تظاهرات مداوم از کلاهبرداری تحت حمایت دولت داریم."

یکی از این ایالت ها روسیه است. در ماه مارس ، مرکز مطالعات دفاعی پیشرفته ، واشنگتن ، D. C ، تحقیقات غیرانتفاعی ، نزدیک به 10،000 حادثه را در 10 مکان که شامل فدراسیون روسیه ، کریمه و سوریه بود ، شناسایی کرد. کارشناسان دولت ایالات متحده و آکادمی می گویند ایران و کره شمالی نیز این توانایی را دارند. گوارد می گوید: "بسیاری از کشورها و سازمان ها" آن را دارند.

یک مشاور دولتی که بارها و بارها به کنگره هشدار داده است ، یک مدیر اجرایی سابق در یک پیمانکار دفاعی و یک مقام سابق فدرال که در پس زمینه صحبت می کرد ، به آمریکایی علمی گفت که یک حمله هماهنگ جعلی علیه سیستم های مختلف در ایالات متحده آمریکا آسان ، ارزان و فاجعه بار خواهد بودبشرگوارد می گوید: "این می تواند در مقیاس گسترده و انتخابی اعمال شود."یک دستگاه کلاهبرداری حدود 5000 دلار هزینه دارد و دستورالعمل ها بصورت آنلاین در دسترس است. با این حال ، دفاع از این کار دشوار است: "حتی یک عملکرد کاهش یافته نسبتاً بی اهمیت در برابر ابتدایی ترین تهدیدها به دور از اجرای ساده نیست."، یک مجله تجارت.

اعتبار: بن گیلیلند