Mendeteksi jamming dan spoofing GNSS

Interferensi GNSS dapat dibagi menjadi dua kategori berikut:

  • Bermain musik
  • Spoofing

Serangan pemblokiran 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 lokasi mereka.

Spoofing adalah serangan yang lebih canggih di mana sinyal palsu yang berpura-pura menjadi sinyal GNSS asli disiarkan. Sinyal palsu ini dapat menipu penerima GNSS sehingga menghitung posisi atau waktu yang sangat berbeda dari kenyataan, yang cukup untuk membuat aplikasi pemetaan dan navigasi memberikan informasi yang salah kepada pengguna.

Tentang spoofing atau jamming GNSS

Kekuatan sinyal, atau rasio pembawa terhadap derau (C/N0), sinyal serta kontrol penguatan otomatis (AGC) radio GNSS di ponsel dapat menjadi indikator yang baik untuk mendeteksi interferensi.

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

Perbandingan kekuatan sinyal yang menunjukkan interferensi
Gambar 1. AGC turun selama interferensi (area merah), dan kembali meningkat ke tingkat normal saat interferensi dihilangkan (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 menurun. Untuk spoofing, hal sebaliknya terjadi — karena sinyal palsu yang dipancarkan cukup kuat 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 menjelajahi 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 (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 dekat 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 satu nilai, ditampilkan sebagai garis solid. Bagian yang dilingkari merah pada plot menunjukkan bagaimana AGC dan C/N0 turun saat ponsel dipegang di dekat 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 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 Pemeriksaan gangguan, 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 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 Pemeriksaan penipuan juga memeriksa C/N0 dan AGC, tetapi mencari peningkatan C/N0 dan penurunan AGC secara bersamaan.

Pemeriksaan terkait pemalsuan 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 di GnssLogger:

  • Ini adalah fitur eksperimental — seiring kami mempelajari lebih lanjut karakteristik AGC di berbagai perangkat Android, algoritma persis yang digunakan untuk spoofing dan jamming dapat diperbarui.
  • Fitur ini tidak menangkap semua pemalsuan dan gangguan — Grafik real-time dan pemeriksaan data mempermudah penemuan properti data secara real-time, tetapi tidak cukup kuat untuk mendeteksi setiap contoh pemalsuan atau gangguan.
  • Fitur ini dirancang untuk mendeteksi perubahan C/N0 dan AGC — jika Anda membuka aplikasi saat terjadi 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 dipalsukan.

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