GNSS girişimini ve adres sahteciliğini algılama

GNSS paraziti aşağıdaki iki kategoriye ayrılabilir:

  • Jamming
  • Adres sahteciliği

Sinyal karıştırma saldırılarında, GNSS ile aynı frekans aralığında güçlü radyo sinyalleri yayınlanır. Bu sinyaller, GNSS uydularından yayınlanan nispeten daha zayıf sinyalleri bastırabilir. Bu durum, telefonlar da dahil olmak üzere GNSS alıcılarının konumlarını hesaplamasını engelleyebilir.

Sahtecilik, gerçek GNSS sinyalleri gibi davranan sahte sinyallerin yayınlandığı daha karmaşık bir saldırıdır. Bu sahte sinyaller, bir GNSS alıcısını gerçeklikten çok farklı bir konum veya zaman hesaplamaya ikna edebilir. Bu durum, harita ve navigasyon uygulamalarının kullanıcılara yanlış bilgi vermesine neden olur.

GNSS sahteciliği veya sinyal karıştırma hakkında

Sinyalin sinyal gücü veya taşıyıcı-gürültü oranı (C/N0) ve telefondaki GNSS radyosunun otomatik kazanç kontrolü (AGC), parazit göstergesi olabilir.

AGC, sahtecilik veya sinyal karıştırma tespit edildiğinde düşme eğilimindedir. Radyo güçlü radyo dalgaları aldığında, alınan sinyalin gücünü ayarlamak için amplifikatörün kazancını (AGC) azaltır.

Girişimi gösteren sinyal güçlerinin karşılaştırması
1. şekil. AGC, parazit sırasında düşer (kırmızı alan) ve parazit kaldırıldığında normal seviyelere yükselir (yeşil alan). (Resim kaynağı: https://doi.org/10.33012/navi.537)

Ancak C/N0'ın davranışı, karıştırma ve sahtecilik olayları arasında değişir. Sinyal karıştırma etkinliklerinde, radyo tarafından algılanan gürültü normalden çok daha güçlüdür. Bu nedenle, taşıyıcı-gürültü oranının paydası artar ve C/N0 değeri düşer. Sahtecilikte ise bunun tam tersi olur. Uydudan gelen gerçek sinyali bastıracak kadar güçlü sahte bir sinyal yayınlandığından genel sinyal gücü yüksek olur ve bu nedenle C/N0 artar.

GNSS sahteciliği veya sinyal karıştırma olup olmadığını kontrol etme

GnssLogger uygulamasındaki Sahtecilik/Sinyal Karıştırma sekmesini kullanarak ortamlarının C/N0 ve AGC üzerindeki etkisini gerçek zamanlı olarak inceleyebilirsiniz.

Gerçek zamanlı AGC ve C/N0 grafiği

Sahtecilik/Sinyal Karıştırma sekmesinde, her GNSS takımyıldızı ve bandı için AGC ve C/N0'ın gerçek zamanlı grafiği gösterilir (ör. "GPS L1" veya "G:L1:", "Galileo E5a" veya "E:E5A:").

Her GNSS takımyıldızı ve bandı için AGC ve C/N0 grafiği.
Şekil 2. Telefon bir kablosuz ağ yönlendiricisinin yanında tutulduğunda hem AGC hem de C/N0 düşer (kırmızı oval). Her bir takımyıldız ve bant için ortalama ilk 3 sinyal kesikli çizgilerle gösterilir. Her bir takım yıldızı ve bant için tek bir değer olan AGC, kesintisiz bir çizgi olarak gösterilir. Grafikte kırmızı daire içine alınmış bölüm, telefon bir kablosuz ağ yönlendiricisinin yanına tutulduğunda hem AGC hem de C/N0 değerinin nasıl düştüğünü ve bu nedenle parazit gözlemlendiğini gösterir.

Sahtecilik ve sinyal karıştırma için gerçek zamanlı kontroller

Uygulama, AGC ve C/N0'ın gerçek zamanlı grafiğinin altında, GNSS parazitiyle ilgili koşulları belirleyen bir dizi otomatik veri kontrolü gösterir.

Adres sahteciliği ve sinyal karıştırmadan kaynaklanmış olabilecek koşullara dair kanıtların gösterildiği kullanıcı arayüzü.
3.şekil Otomatik kontroller, sahtecilik ve sinyal karıştırmadan kaynaklanabilecek koşulları belirleyebilir.

Jamming kontrolleri bölümünde, uygulama C/N0 ve AGC'nin en son 10 döneminin ortalamasının önceki 50 döneme kıyasla değişip değişmediğini kontrol eder. C/N0 ve AGC aynı anda düşerse bu, GNSS sinyal karıştırmanın bir belirtisi olabilir. Bu durum tespit edilirse kartta daha fazla bilgiyle birlikte BAŞARISIZ mesajı gösterilir:

GNSS parazitinin neden olabileceği koşullar.
4.şekil GNSS parazitinin neden olduğu koşulların tespit edildiğini gösteren bir hata.

Sahtecilik kontrolleri bölümündeki ilk kartta C/N0 ve AGC de kontrol edilir ancak C/N0'da eş zamanlı bir artış ve AGC'de düşüş aranır.

Sahtecilikle ilgili ikinci kontrol, cihazda hesaplanan GNSS saati ile internet üzerinden bir Ağ Saati Protokolü (NTP) sunucusundan alınan saat (ağ saati - GNSS saati) arasında bir saniyeden fazla fark olup olmadığını kontrol eder. Büyük bir fark, hesaplanan GNSS zamanının geçerli olmadığını gösterebilir.

İpuçları, püf noktaları ve uyarılar

GnssLogger'ın Spoof/Jam özelliğini kullanırken aklınızda bulundurmanız gereken bazı noktalar aşağıda belirtilmiştir:

  • Bu özellik deneyseldir. Çeşitli Android cihazlardaki AGC özellikleri hakkında daha fazla bilgi edindikçe, sahtecilik ve karıştırma için kullanılan algoritmalar güncellenebilir.
  • Bu özellik, tüm sahtecilik ve sinyal karıştırma işlemlerini yakalamaz: Gerçek zamanlı grafik ve veri kontrolleri, veri özelliklerinin gerçek zamanlı olarak keşfedilmesini kolaylaştırır ancak sahtecilik veya sinyal karıştırma işlemlerinin her örneğini tespit edecek kadar güçlü değildir.
  • Bu özellik, C/N0 ve AGC'deki değişiklikleri algılamak için tasarlanmıştır. Uygulamayı sahtecilik veya sinyal karıştırma varken açarsanız ve C/N0 ile AGC sabit kalırsa sahtecilik ve sinyal karıştırma algılanmaz.
  • NTP sunucuları güvenli olmayabilir. Ağ saati de sahteciliğe karşı savunmasızdır.

Genel sorun izleyicimizi kullanarak Sahtecilik/Sinyal Karıştırma özelliğiyle ilgili geri bildirimde bulunun.