Prodej a servis specializovaných měřících přístrojů pro stavebnictví a geodézii.

OSNMA – nejnovější zabezpečení proti spoofingu GNSS

Pokročilé zabezpečení GNSS

Protože technologický pokrok umožňuje, aby zařízení GPS / GNSS byla spolehlivější, náš život stále více závisí na přesném určování polohy a načasování. V současné době se čas GNSS používá k synchronizaci telekomunikačních a energetických sítí, zatímco přesné určování polohy se používá k navigaci dronů a autonomních vozidel, jakož i k automatizaci zemědělských a stavebních strojů. Jak se pravidelně objevují nové případy použití, naše závislost na GNSS globálně roste. To znamená, že mít zabezpečený komunikační kanál mezi satelitem a přijímačem se stává stále důležitějším pro zajištění důvěryhodného nebo tzv. zaručeného PNT (Polohy, Navigace a Času), zejména v kritických a průmyslových aplikacích.

Pro další zlepšení spolehlivosti přenosu vyvinul evropský systém GNSS, společnost Galileo, službu anti-spoofing OSNMA, která umožňuje bezpečný přenos signálu ze satelitů Galileo do GNSS přijímačů s podporou OSNMA. Služba OSNMA (Open Service Navigation Message Authentication) bude brzy uživatelům k dispozici zdarma a nedávno se přesunula do závěrečné fáze testování. Dlouhodobé partnerství ESA a Septentrio přispívá k návrhu a testování systému Galileo od jeho vzniku před 20 lety. Septentrio dnes hraje klíčovou roli v testování OSNMA, přičemž jeho přijímače jsou první, které ověřují první živé testovací signály OSNMA.

Zabezpečení přijímačů GNSS proti rušení a spoofingu

OSNMA je jednou ze součástí široké škály technologií, které chrání přijímače GNSS před rušením. Rušení i spoofing jsou typem rádiového rušení, ke kterému dochází, když jsou slabé signály GNSS přehlceny silnějšími rádiovými signály na stejné frekvenci. Rušení je druh interference „bílého šumu“, která způsobuje zhoršení přesnosti nebo dokonce ztrátu polohy.

Spoofing je sofistikovanější forma rušení, která oklamá přijímač při výpočtu nesprávného umístění. Během spoofingového útoku vysílá blízký rádiový vysílač falešné signály GNSS do cílového přijímače. Například levné SDR (Software Defined Radio) může oklamat váš smartphone tak, aby ukázal svou aktuální polohu na vrcholu Mount Everestu!

Možná jste zachytili některé spoofingové události prezentované v posledních zprávách. Například C4ADS, nevládní organizace provádějící analýzu konfliktů a bezpečnostních záležitostí na základě údajů, dospěla k závěru, že Rusko ve velké míře využívá spoofing GNSS k odklonění vzdušných dronů od vstupu do vzdušného prostoru v blízkosti vládních osob, letišť a námořních přístavů.

Vysoce bezpečná ochrana proti spoofingu s OSNMA

OSNMA zajišťuje signály Galileo proti spoofingu povolením autentizace navigačních dat, která přenášejí informace o poloze satelitu. Zabezpečení navigačních dat je důležité, protože jakákoli úprava těchto informací by vedla k chybnému výpočtu polohy.

OSNMA využívá hybridní techniku ​​symetrické / asymetrické kryptografie. Tajný klíč na satelitu se používá ke generování digitálního podpisu. Poté se podpis a klíč připojí k navigačním datům a přenesou se do přijímače. OSNMA je navržen tak, aby byl zpětně kompatibilní, takže umístění bez OSNMA bude i nadále fungovat.

Ověřování pomocí přijímačů s podporou OSNMA

Sofistikovaný algoritmus v přijímači s povoleným OSNMA používá veřejný klíč ke kontrole autenticity přenášeného klíče. Poté pomocí přenášeného klíče a digitálního podpisu zkontroluje pravost navigačních dat. Pokud je satelitní signál označen jako spoofed – podvržený, je vyloučen z výpočtu polohy.

Přijímače budoucnosti pro dnešek i zítřek

OSNMA je součástí celkového systému skládajícího se ze sofistikovaného systému obrany proti interferenci, jako je  AIM+  (viz obrázek níže). Například AIM+ může také detekovat spoofing hledáním anomálií signálu, jako je neobvykle vysoký výkon. Funguje také společně s algoritmem integrity RAIM+ , aby byla zajištěna platnost dosahu (vzdálenosti k satelitu) porovnáním dat z různých satelitů.

AIM+ se nenechá oklamat ani pokročilým generátorem GNSS signálu, např. Spirent GSS9000. I při realistických úrovních výkonu a platných navigačních datech AIM+ stále identifikuje simulovaný signál jako „neautentický“.

Dnes se vyvíjejí další pokročilé techniky proti spoofingu, jako je použití antény s dvojitou polarizací.

OSNMA je již dnes implementována k zajištění synchronizace telekomunikačních sítí v rámci projektu ROOT vedeného GSA, přičemž klíčovým partnerem je Septentrio.

V rámci tohoto projektu dodává modul mosaic-T GNSS, vybavený technologií AIM+, odolná a přesná časová data pro provoz kritické infrastruktury. Různí globální hráči, jako je Airbus, si jako první vyzkoušejí ověřování živých signálů systému Galileo OSNMA pomocí specializovaných přijímačů GNSS společnosti Septentrio.

Americký systém GPS také vyvíjí vlastní ověřovací mechanismus s názvem Chimera. Přijímače GNSS připravené na budoucnost jsou navrženy takovým způsobem, který uživatelům umožňuje využívat výhod služeb OSNMA, Chimera a dalších služeb s přidanou hodnotou GNSS, jakmile se stanou veřejně dostupnými. Integrace přijímačů odolných vůči budoucím hrozbám do vysoce přesných řešení umožňuje společnostem být první na trhu s produkty nebo službami nabízejícími robustnost a spolehlivost svého produktu.