GNSS girişimini ve adres sahteciliğini algılama

GNSS paraziti aşağıdaki iki kategoriye ayrılabilir:

  • Sinyal karıştırma
  • 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 hesaplaması yapmaya ikna edebilir. Bu durum, harita ve navigasyon uygulamalarının kullanıcıya yanlış bilgi vermesine neden olabilir.

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 karşılaştırılması
Şekil 1. 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, sinyal 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 yayınlandığı için genel sinyal gücü yüksek olur ve dolayısıyla C/N0 artar.

GNSS sahteciliği veya sinyal karıştırma olup olmadığını kontrol etme

Ortamlarının C/N0 ve AGC üzerindeki etkisini gerçek zamanlı olarak keşfetmek için GnssLogger uygulamasındaki Sahtecilik/Sinyal Karıştırma sekmesini kullanabilirsiniz.

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 (kırmızı oval) yanına tutulduğunda hem AGC hem de C/N0 düşer. Her bir takımyıldızı ve bant için ortalama ilk 3 sinyal kesikli çizgilerle gösterilir. Her bir takımyıldız ve bant için tek bir değer olan AGC, kesintisiz bir çizgi olarak gösterilir. Grafikte kırmızı daire içine alınmış bölüm, telefon bir Wi-Fi yönlendiricisinin yanına tutulduğunda hem AGC hem de C/N0 değerinin nasıl düştüğünü ve bu nedenle girişim gözlemlendiğini gösteriyor.

Sahtecilik ve sinyal karıştırma için anlık 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 kanıtları gösteren kullanıcı arayüzü.
Şekil 3. Otomatik kontroller, sahtecilik ve sinyal karıştırmanın neden olabileceği koşulları belirleyebilir.

Parazit kontrolü bölümünde, C/N0 ve AGC'nin en son 10 dönemi ortalamasının önceki 50 döneme kıyasla değişip değişmediği kontrol edilir. C/N0 ve AGC aynı anda düşerse bu, GNSS sinyal karıştırmanın bir belirtisi olabilir. Bu durum tespit edilirse kartta daha fazla bilgiyle birlikte FAIL mesajı gösterilir:

GNSS parazitinin neden olabileceği koşullar.
Şekil 4. GNSS parazitinin neden olabileceği koşulların tespit edildiğini belirten 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: Anlık grafik ve veri kontrolleri, veri özelliklerinin anlık 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 karıştırma varken açarsanız ve C/N0 ile AGC sabit kalırsa sahtecilik ve karıştırma algılanmaz.
  • NTP sunucuları güvenli olmayabilir. Ağ saati de sahteciliğe karşı savunmasızdır.

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