Detecta la interferencia y la falsificación de GNSS

La interferencia del GNSS se puede dividir en las siguientes dos categorías:

  • Improvisación
  • Suplantación de identidad

Los ataques de interferencia implican la transmisión de señales de radio potentes en el mismo rango de frecuencia que el GNSS, lo que puede anular las señales relativamente más débiles que transmiten los satélites del GNSS. Esto puede impedir que los receptores GNSS, incluidos los teléfonos, calculen su ubicación.

El suplantación es un ataque más sofisticado durante el cual se transmiten indicadores falsos que simulan ser indicadores de GNSS reales. Estos indicadores falsos pueden engañar a un receptor GNSS para que calcule una posición o una hora muy diferentes de la realidad, lo que es suficiente para confundir a las apps de navegación y mapas y brindarles a los usuarios información incorrecta.

Acerca de la suplantación o la interferencia del GNSS

La intensidad de la señal, o la relación portadora/ruido (C/N0), de la señal, así como el control automático de ganancia (AGC) de la radio GNSS del teléfono, pueden ser buenos indicadores de interferencia.

El AGC tiende a disminuir cuando se observa suplantación o interferencia. Cuando la radio recibe ondas de radio fuertes, reduce la ganancia del amplificador (AGC) para ajustar la potencia de la señal recibida.

Comparación de las intensidades de la señal que indican interferencia
Figura 1: La AGC disminuye durante la interferencia (área roja) y vuelve a aumentar a los niveles normales cuando se quita la interferencia (área verde). (Fuente de la imagen: https://doi.org/10.33012/navi.537)

Sin embargo, el comportamiento de C/N0 cambia entre los eventos de interferencia y suplantación. En el caso de los eventos de interferencia, el ruido que observa la radio es mucho más fuerte de lo normal. Por lo tanto, el denominador de la relación señal/ruido aumenta y el valor de C/N0 disminuye. En el caso de la suplantación, sucede lo contrario: debido a que se transmite una señal falsa que es lo suficientemente fuerte como para ahogar la señal real del satélite, la intensidad general de la señal es alta y, por lo tanto, aumenta la relación C/N0.

Cómo verificar si hay suplantación o interferencia de GNSS

Puedes usar la pestaña Spoof/Jam en la app de GnssLogger para explorar el impacto de su entorno en C/N0 y AGC en tiempo real.

Gráfico de AGC y C/N0 en tiempo real

En la pestaña Spoof/Jam, se muestra un gráfico en tiempo real del AGC y la relación C/N0 para cada constelación y banda de GNSS (p.ej., "GPS L1" o "G:L1:", "Galileo E5a" o "E:E5A:").

Gráfico del AGC y la relación C/N0 para cada constelación y banda de GNSS.
Figura 2: El AGC y el C/N0 disminuyen cuando se sostiene un teléfono junto a un router Wi-Fi (óvalo rojo). Los promedios de los 3 principales indicadores para cada constelación y banda se muestran como líneas discontinuas. El AGC para cada constelación y banda, que es un solo valor, se muestra como una línea continua. La sección encerrada en un círculo rojo del gráfico muestra cómo disminuyen el AGC y la relación C/N0 cuando el teléfono se sostiene cerca de un router Wi-Fi y, por lo tanto, se observa interferencia.

Verificaciones en tiempo real de suplantación y bloqueo

Debajo del gráfico en tiempo real del AGC y el C/N0, la app muestra una serie de verificaciones de datos automatizadas que identifican las condiciones relacionadas con la interferencia del GNSS.

La IU muestra evidencia de condiciones que podrían deberse a la falsificación de identidad y la interferencia.
Figura 3: Las verificaciones automatizadas pueden identificar condiciones que podrían deberse a suplantación o interferencia.

En la sección Jamming checks, la app verifica si el promedio de las 10 épocas más recientes de C/N0 y AGC cambió en comparación con las 50 épocas anteriores. Si C/N0 y AGC disminuyen de forma simultánea, esto puede ser un síntoma de interferencia del GNSS. Si se detecta esta situación, la tarjeta muestra un mensaje de FALLA junto con más información:

Condiciones que podrían deberse a interferencias del GNSS.
Figura 4: Es una falla que indica que se detectaron condiciones que podrían deberse a interferencias del GNSS.

La primera tarjeta de la sección Verificaciones de suplantación también verifica C/N0 y AGC, pero busca un aumento simultáneo en C/N0 y una disminución en AGC.

La segunda verificación relacionada con la suplantación busca una diferencia de más de un segundo entre la hora del GNSS calculada en el dispositivo y la hora recuperada a través de Internet desde un servidor del Protocolo de hora de red (NTP) (hora de red - hora del GNSS). Una diferencia grande puede indicar que la hora del GNSS calculada no es válida.

Sugerencias, trucos y advertencias

Estas son algunas cuestiones que debes tener en cuenta cuando uses la función Spoof/Jam de GnssLogger:

  • Esta es una función experimental. A medida que aprendamos más sobre las características del AGC en varios dispositivos Android, es posible que se actualicen los algoritmos exactos que se usan para la suplantación y la interferencia de cambios.
  • Esta función no detecta todos los casos de suplantación ni de interferencia. Los gráficos y las verificaciones de datos en tiempo real facilitan el descubrimiento de las propiedades de los datos en tiempo real, pero no son lo suficientemente sólidos como para detectar todos los ejemplos de suplantación o interferencia.
  • Esta función está diseñada para detectar un cambio en la relación C/N0 y el AGC. Si abres la app en presencia de suplantación o interferencia, y la relación C/N0 y el AGC permanecen constantes, no se detectarán la suplantación ni la interferencia.
  • Los servidores NTP no son necesariamente seguros, ya que la hora de la red también se puede suplantar.

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