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 menutupi 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 selama sinyal palsu yang berpura-pura menjadi sinyal GNSS asli disiarkan. Sinyal palsu ini dapat menipu penerima GNSS untuk menghitung posisi atau waktu yang sangat berbeda dari kenyataan, yang cukup untuk membingungkan aplikasi pemetaan dan navigasi sehingga memberikan informasi yang salah kepada pengguna.

Tentang spoofing atau jamming GNSS

Kekuatan sinyal, atau rasio carrier-to-noise (C/N0), sinyal serta kontrol perolehan 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 menurunkan perolehan 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, noise yang diamati oleh radio jauh lebih kuat dari biasanya. Oleh karena itu, penyebut rasio carrier-to-noise meningkat, dan nilai C/N0 menurun. Untuk spoofing, hal sebaliknya terjadi. Karena sinyal palsu disiarkan yang cukup keras untuk menutupi sinyal asli dari satelit, kekuatan sinyal keseluruhan menjadi kuat, dan oleh karena itu C/N0 meningkat.

Memeriksa spoofing atau jamming GNSS

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

Plot AGC dan C/N0 real-time

Tab Spoof/Jam menampilkan grafik real-time AGC dan C/N0 untuk setiap konstelasi dan band GNSS (mis., "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 menurun saat ponsel dipegang di samping router Wi-Fi (oval merah). 3 sinyal teratas rata-rata 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 bagaimana AGC dan C/N0 menurun saat ponsel dipegang di samping router Wi-Fi, dan oleh karena itu interferensi diamati.

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 terkait 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 Jamming checks, aplikasi 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 jamming 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 kedua terkait spoofing 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 yang 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:

  • Fitur ini bersifat 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 menangkap semua spoofing dan jamming. Grafik dan pemeriksaan data real-time memudahkan penemuan properti data secara real-time, tetapi tidak cukup kuat 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 serta 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 public issue tracker kami.