Mendeteksi jamming dan spoofing GNSS

Interferensi GNSS dapat dibagi menjadi dua kategori berikut:

  • Jamming
  • Spoofing

Serangan Jamming melibatkan penyiaran sinyal radio yang kuat dalam rentang frekuensi yang sama dengan GNSS, yang dapat meredam sinyal yang relatif lebih lemah yang disiarkan dari satelit GNSS. Hal ini dapat mencegah penerima GNSS, termasuk ponsel, menghitung lokasinya.

Spoofing adalah serangan yang lebih canggih yang dilakukan dengan menyiarkan sinyal palsu yang berpura-pura menjadi sinyal GNSS yang sebenarnya. Sinyal palsu ini dapat mengelabui penerima GNSS agar menghitung posisi atau waktu yang sangat berbeda dengan kenyataan, yang cukup untuk membingungkan aplikasi pemetaan dan navigasi agar memberikan informasi yang salah kepada pengguna.

Tentang spoofing atau jamming GNSS

Kekuatan sinyal, atau rasio carrier-to-noise (C/N0), sinyal serta kontrol penguatan otomatis (AGC) radio GNSS di ponsel dapat menjadi indikator interferensi yang baik.

AGC cenderung menurun saat spoofing atau jamming diamati. Saat menerima gelombang radio yang kuat, radio akan mengurangi gain amplifier (AGC) untuk menyesuaikan daya sinyal yang diterima.

Perbandingan kekuatan sinyal yang menunjukkan interferensi
Gambar 1. AGC menurun selama interferensi (area merah), dan meningkat kembali ke tingkat normal saat interferensi dihapus (area hijau). (Sumber gambar: https://doi.org/10.33012/navi.537)

Namun, perilaku C/N0 berubah antara peristiwa jamming dan spoofing. Untuk peristiwa jamming, derau yang diamati oleh radio jauh lebih kuat dari biasanya — oleh karena itu, penyebut rasio carrier-to-noise meningkat, dan nilai C/N0 turun. Untuk spoofing, hal sebaliknya terjadi — karena sinyal palsu sedang disiarkan dengan cukup keras untuk meredam sinyal sebenarnya dari satelit, kekuatan sinyal secara keseluruhan menjadi kuat, sehingga C/N0 meningkat.

Memeriksa spoofing atau jamming GNSS

Anda dapat menggunakan tab Spoof/Jam di aplikasi GnssLogger untuk mengeksplorasi dampak lingkungannya terhadap C/N0 dan AGC secara real-time.

Plot AGC dan C/N0 real-time

Tab Spoof/Jam menampilkan grafik AGC dan C/N0 secara real time untuk setiap konstelasi dan band GNSS (misalnya, "GPS L1" atau "G:L1:", "Galileo E5a" atau "E:E5A:").

Grafik AGC dan C/N0 untuk setiap konstelasi dan band GNSS.
Gambar 2. AGC dan C/N0 akan menurun saat ponsel dipegang di samping router Wi-Fi (oval merah). Rata-rata 3 sinyal teratas untuk setiap konstelasi dan band ditampilkan sebagai garis putus-putus. AGC untuk setiap konstelasi dan band, yang merupakan nilai tunggal, ditampilkan sebagai garis solid. Bagian yang dilingkari merah pada plot menunjukkan penurunan AGC dan C/N0 saat ponsel dipegang di samping router Wi-Fi, sehingga interferensi teramati.

Pemeriksaan real-time untuk spoofing dan jamming

Di bawah plot real-time AGC dan C/N0, aplikasi menampilkan serangkaian pemeriksaan data otomatis yang mengidentifikasi kondisi yang terkait dengan interferensi GNSS.

UI yang menampilkan bukti kondisi
  yang berpotensi disebabkan oleh spoofing dan jamming.
Gambar 3. Pemeriksaan otomatis dapat mengidentifikasi kondisi yang berpotensi disebabkan oleh spoofing dan jamming.

Di bagian Pemeriksaan jamming, aplikasi akan memeriksa apakah rata-rata 10 epoch C/N0 dan AGC terbaru telah berubah jika dibandingkan dengan 50 epoch sebelumnya. Jika C/N0 dan AGC menurun secara bersamaan, hal ini dapat menjadi gejala gangguan GNSS. Jika situasi ini terdeteksi, kartu akan menampilkan pesan GAGAL beserta informasi selengkapnya:

Kondisi yang berpotensi disebabkan oleh interferensi GNSS.
Gambar 4. Kegagalan yang menunjukkan bahwa kondisi yang berpotensi disebabkan oleh interferensi GNSS telah terdeteksi.

Kartu pertama di bagian Spoofing checks juga memeriksa C/N0 dan AGC, tetapi mencari peningkatan C/N0 dan penurunan AGC secara bersamaan.

Pemeriksaan terkait spoofing kedua mencari perbedaan lebih dari satu detik antara waktu GNSS yang dihitung di perangkat dan waktu yang diambil melalui Internet dari server Network Time Protocol (NTP) (waktu jaringan - waktu GNSS). Perbedaan besar dapat menunjukkan bahwa waktu GNSS yang dihitung tidak valid.

Tips, trik, dan peringatan

Berikut beberapa hal yang perlu diingat saat menggunakan fitur Spoof/Jam GnssLogger:

  • Ini adalah fitur eksperimental — saat kami mempelajari lebih lanjut karakteristik AGC di berbagai perangkat Android, algoritma yang tepat yang digunakan untuk perubahan spoofing dan jamming dapat diperbarui.
  • Fitur ini tidak mendeteksi semua spoofing dan jamming — Grafik real-time dan pemeriksaan data mempermudah penemuan properti data secara real-time, tetapi tidak cukup andal untuk mendeteksi setiap contoh spoofing atau jamming.
  • Fitur ini dirancang untuk mendeteksi perubahan C/N0 dan AGC — jika Anda membuka aplikasi saat ada spoofing atau jamming dan C/N0 dan AGC tetap konstan, spoofing dan jamming tidak akan terdeteksi.
  • Server NTP tidak selalu aman — Waktu jaringan juga dapat di-spoof.

Berikan masukan tentang fitur Spoof/Jam menggunakan issue tracker publik kami.