Có thể chia nhiễu GNSS thành hai loại sau:
- Can thiệp
- Giả mạo
Các cuộc tấn công can nhiễu liên quan đến việc truyền các tín hiệu vô tuyến mạnh trong cùng một phạm vi tần số với GNSS, điều này có thể làm lu mờ các tín hiệu tương đối yếu hơn được truyền từ vệ tinh GNSS. Điều này có thể ngăn bộ thu GNSS (bao gồm cả điện thoại) tính toán vị trí của chúng.
Tấn công giả mạo là một cuộc tấn công tinh vi hơn, trong đó các tín hiệu giả mạo được phát ra để giả vờ là tín hiệu GNSS thực. Những tín hiệu giả mạo này có thể đánh lừa bộ thu GNSS để tính toán vị trí hoặc thời gian rất khác với thực tế, đủ để làm các ứng dụng bản đồ và chỉ đường nhầm lẫn, cung cấp cho người dùng thông tin không chính xác.
Giới thiệu về hành vi giả mạo hoặc gây nhiễu GNSS
Cường độ tín hiệu hoặc tỷ lệ tín hiệu mang đến nhiễu (C/N0) của tín hiệu cũng như chế độ tự động điều khiển độ lợi (AGC) của đài phát thanh GNSS trong điện thoại có thể là chỉ báo tốt về sự can thiệp.
AGC có xu hướng giảm khi phát hiện thấy hành vi giả mạo hoặc gây nhiễu. Khi nhận được sóng vô tuyến mạnh, đài sẽ giảm độ lợi của bộ khuếch đại (AGC) để điều chỉnh công suất của tín hiệu nhận được.
Tuy nhiên, hành vi của C/N0 thay đổi giữa các sự kiện gây nhiễu và giả mạo. Đối với các sự kiện gây nhiễu, tiếng ồn mà đài quan sát được mạnh hơn nhiều so với bình thường. Do đó, mẫu số của tỷ lệ tín hiệu mang đến nhiễu sẽ tăng lên và giá trị C/N0 sẽ giảm. Đối với hành vi giả mạo, điều ngược lại sẽ xảy ra – vì tín hiệu giả mạo đang được phát với âm lượng đủ lớn để át đi tín hiệu thực từ vệ tinh, nên cường độ tín hiệu tổng thể sẽ mạnh và do đó, C/N0 sẽ tăng lên.
Kiểm tra xem có hành vi giả mạo hoặc gây nhiễu GNSS hay không
Bạn có thể sử dụng thẻ Spoof/Jam (Gian lận/Can thiệp) trong ứng dụng GnssLogger để khám phá tác động của môi trường đối với C/N0 và AGC theo thời gian thực.
Biểu đồ AGC và C/N0 theo thời gian thực
Thẻ Spoof/Jam (Gian lận/Can thiệp) hiển thị biểu đồ theo thời gian thực của AGC và C/N0 cho từng hệ thống và băng tần GNSS (ví dụ: "GPS L1" hoặc "G:L1:", "Galileo E5a" hoặc "E:E5A:").
Kiểm tra theo thời gian thực để phát hiện hành vi giả mạo và gây nhiễu
Bên dưới biểu đồ theo thời gian thực của AGC và C/N0, ứng dụng hiển thị một loạt các quy trình kiểm tra dữ liệu tự động giúp xác định các điều kiện liên quan đến nhiễu GNSS.
Trong phần Kiểm tra nhiễu, ứng dụng sẽ kiểm tra xem trung bình của 10 thời gian gần đây nhất của C/N0 và AGC có thay đổi so với 50 thời gian trước đó hay không. Nếu C/N0 và AGC giảm đồng thời, thì đây có thể là triệu chứng của tình trạng nhiễu GNSS. Nếu phát hiện trường hợp này, thẻ sẽ hiển thị thông báo FAIL (KHÔNG THÀNH CÔNG) cùng với thêm thông tin:
Thẻ đầu tiên trong phần Kiểm tra hành vi giả mạo cũng kiểm tra C/N0 và AGC, nhưng tìm kiếm sự tăng đồng thời của C/N0 và sự giảm của AGC.
Bước kiểm tra thứ hai liên quan đến hành vi giả mạo sẽ tìm sự khác biệt trên 1 giây giữa thời gian GNSS được tính toán trên thiết bị và thời gian được truy xuất qua Internet từ máy chủ Giao thức thời gian mạng (NTP) (thời gian mạng – thời gian GNSS). Sự khác biệt lớn có thể cho biết thời gian GNSS được tính không hợp lệ.
Mẹo, thủ thuật và lưu ý
Dưới đây là một số điều cần lưu ý khi sử dụng tính năng Gian lận/Can thiệp của GnssLogger:
- Đây là một tính năng thử nghiệm. Khi chúng tôi tìm hiểu thêm về các đặc điểm của AGC trên nhiều thiết bị Android, các thuật toán chính xác dùng để giả mạo và gây nhiễu có thể được cập nhật.
- Tính năng này không phát hiện được tất cả hành vi giả mạo và gây nhiễu — Biểu đồ theo thời gian thực và tính năng kiểm tra dữ liệu giúp bạn dễ dàng khám phá các thuộc tính dữ liệu theo thời gian thực, nhưng chưa đủ mạnh để phát hiện mọi trường hợp giả mạo hoặc gây nhiễu.
- Tính năng này được thiết kế để phát hiện sự thay đổi trong C/N0 và AGC – nếu bạn mở ứng dụng khi có hành vi giả mạo hoặc gây nhiễu và C/N0 và AGC vẫn không đổi, thì hành vi giả mạo và gây nhiễu sẽ không được phát hiện.
- Máy chủ NTP không nhất thiết phải an toàn — Thời gian mạng cũng có thể bị giả mạo.
Đưa ra ý kiến phản hồi về tính năng Ghép nhạc/Ghép lời thông qua công cụ theo dõi lỗi công khai của chúng tôi.