Почему нам придется платить за GPS

Утро пн.. Обитатель Москвы наливает для себя чашечку темного кофе и угнетенно глядит на девять баллов, которые навигатор поставил столичному трафику. Выйдя из дома, он садиться в собственный старенький седан и слышит обычное «поверните влево». В обеденный перерыв оказывается, что вольных столиков в офисной кафетерии не осталось. Приходиться «гуглить», где бы перекусить. До вечера столичный обитатель еще успевает проверить, где гуляет дочь, выкладывает фотографию с отметкой из ресторана и глядит, как лучше доехать до дачи на последующий денек. Такое описание денька кажется наиболее чем обыденным. Так неприметно южноамериканская система GPS (Global Positioning System) смогла войти в нашу жизнь. Но в крайнее время ей пришлось столкнуться с критикой. Оказалось, что обычная система может стать опасностью государственной сохранности.

Америкосы в первый раз серьезно усомнились в GPS в 2012 году, когда доктор инженерии Тодд Хампфрис показал военным ее уязвимость. На пустынной техасской равнине Хампфрис и его группа установили маленькую железную коробку. Потом один из представителей Воздушных войск запустил дрон, парящий строго в обозначенную локацию. Но две минутки спустя дрон развернулся и полетел совсем в другом направлении — южноамериканские военные оказались бессильны и разгневаны. То, что случилось у их на очах, сейчас именуется «спуфинг» (от англ. обман). Сущность обмана состоит в том, что сигнал от неведомого носителя выдает себя за узнаваемый. Так приспособления для «спуфинга» просто передают неправильную GPS-позицию и принуждают GPS-приемники веровать в ее правдивость.

Уязвимость GPS

Всего в мире 24 активных GPS-спутника. Они облетают Землю на расстоянии 2-ух с половиной тыщ км. Любой из их передаёт радиосигнал, содержащий четкое положение спутника. Измеряя время передачи сигнала, GPS приёмник описывает его расстояние от орбиты. Если приёмник получает сигнал сразу от четырёх различных спутников, то он может демонстрировать своё положение в трёх измерениях. Чудилось бы, отлично функционирующая система. Но спец по GPS-мониторингу Аркадий Андреев растолковал, в чем ее минусы: «Неувязка состоит в том, что за 60 миллисекунд, за которые сигнал доходит до нас, он становиться весьма слабеньким. Потому получить инфы из этого сигнала — задачка непростая, сопоставимая с чтением книжки в приглушенном свете. А вот перекрыть либо поменять этот сигнал не так то и тяжело».

Слабость сигнала обоснована 2-мя факторами. Во-1-х, спутники размещены очень далековато от Земли. Это помогает уменьшить их количество, но негативно влияет на время передачи данных. Сказывается на силе сигнала и то, что главные технологии остались прежними с 1977 года. Тогда Штаты в первый раз запустили GPS-спутники, но с того времени внедрение геолокации подросло в разы и работать таковой системе сделалось труднее. Из-за того, что GPS это пассивная система (юзеры просто получают сигнал, но не раздают его), она способна расти нескончаемо. Количество GPS приемников может удвоиться завтра и это никак не воздействует на лежащую в базе инфраструктуру. От улучшения карт до поминутного измерения движений тектонических плит — люди выдумали самые различные методы использования вначале чисто военной разработки.

С самого старта программки GPS в 1973 году она вызывала споры. Один из ее создателей, полковник воздушных войск Брэдфорд Паркинсон, представлял для себя систему, как метод сделать лучше высокоточную бомбардировку. Его рабочая группа сделала два вида GPS сигнала, один для штатских целей и 2-ой, наиболее четкий и со серьезным протоколом, для военных. Но когда 1-ый спутник был запущен, всем сделалось понятно, что штатский сигнал оказался еще поточнее и сильнее, чем вначале планировали создатели. Наиболее того, невзирая на полную шифровку военных данных, поймать сам радиосигнал с ними было легче легкого. Это напугало разрабов, и в 90-х Пентагон специально начал искажать штатский сигнал (практика, популярная как «выборочная доступность»). Они возлагали надежды помешать террористам либо остальным злодея, которые могли употреблять сигнал в опасность государственной сохранности Штатов. Но даже тогда юзеры смогли обойти правительственное вмешательство, и с 2000 года Билл Клинтон объявил, что будет применен полный потенциал GPS. 

Много времени не потребовалось, чтоб промышленность GPS расцвела. В 2005 году Garmin, ведущая компания в сфере, получила 1,6 млрд баксов в продажах. Объемы GPS-установок для машин росли в обезумевшем темпе — 140% в год. А далее, как мы знаем, последовал бум GPS на телефонах и остальных девайсах. Но таковой взрыв в популярности также привёл к повышению попыток преломления сигнала. На данный момент карманные глушители, доступные хоть какому желающему, продаются в сети всего за несколько сотен баксов. Пару годов назад настолько не мало водителей грузовиков в Нью-Джерси употребляли такие глушители для обмана собственных начальников, что это масштабное наружное вмешательство в конце концов сорвало передачу реального GPS сигнала в ближний аэропорт. К счастью, без происшествий.  

На данный момент GPS нужен в вопросцах, никак не связанных с передачей геолокации. Из-за того, что интегрированные в спутники часы синхронизированы до наносекунд, сигналы сети употребляют для объедения систем на огромных территориях и расстояниях. GPS-время помогает распределить звонки по вышкам связи, регулировать потоки электро энергии в сети и указывать время на больших денежных сделках и обменах. Если «спуфер» как-то вмешается в систему и запутает часы даже незначительно, урон будет повсеместный: с ошибками во времени системы коммуникации могут придти в негодность, некорректно направленные потоки электро энергии привести к обесточиванию, а трейдовые программки нарушить структуру рынка. И это всего несколько вероятных сценариев. Мы пока не можем с точностью сказать, как беззащитна таковая повсеместная разработка. 

Президент в угрозы

В июне 2017 года французский нефтяной танкер «Атрия» шел через Босфорский пролив в Чёрное Море. Как корабль подплыл к Новороссийску, капитан Гурван Ле Мер увидел, что GPS-система корабля растеряла сигнал. Сигнал скоро восстановился, но демонстрировал совсем неправильную геолокацию. Корабль, по воззрению системы, был в аэропорту Геленджика. Капитан связался с наиблежайшими суднами, которые в свою очередь сказали о таковой же дилемме. Всего 21 корабль «перенесло» в аэропорт. Практически в это время то же самое происходило в Москве —  в сей раз с пассажирами такси «Uber», почти все из которых нашли, что заместо недлинной поездки в примыкающий район, навигатор показал далекую поездку в аэропорт либо даже остальные городка.

Оба действия завлекли энтузиазм Центра Продвинутой Защиты (С4ADS) в Вашингтоне. Используя данные с кораблей, все из которых должны повсевременно передавать о собственном местоположении, исследователи узнали что неувязка «спуфинга» еще серьезнее, чем они подразумевали. Согласно размещенному ими исследованию в марте 2019 в море было около 10 тыщи инцидентов «спуфинга» с февраля 2016 по ноябрь 2018, распространившихся на 1300 кораблей. Потому что сухопутный транспорт не должен передавать о своём местоположении, о четких цифрах гласить тяжело, но данные приложений для фитнес-трекинга проявили, что такие происшествия не уникальность и на суше.

Как сделалось ясно, когда и где происходили инциденты «спуфинга» исследователи соотнесли эту информацию с графиком посещений Президентом РФ русских регионов. В осеннюю пору 2017 за 6 минут до того, как Владимир Путин был должен произносить речь в приморском городе Большенный Гранит, GPS шедших в окружении кораблей показала, что они размещаются в аэропорту Владивостока. В 2018 году, когда Президент посещал открытие Крымского моста, как минимум 24 корабля в окружении лицезрели, что они находятся в аэропорту в Анапе. Аркадий Андреев  растолковал, в чем здесь дело: «Скорее всего, “спуфинг” уже употребляется правительством для того, чтоб обезопасить Президента и других членов делегаций. На мой взор, это делается, чтоб предупредить атаки дронов. Во всех вариантах неправильные данные GPS переносили корабли конкретно в аэропорты. Большая часть дронов запрограммировано не залетать на местность аэропортов для избежание злосчастных случаев. Если дрон попадёт на местность аэропорта он или вернётся в свою исходную точку, или просто опуститься на землю». 

Догадки спеца по GPS-мониторингу полностью обусловлены: Владимиру Путину есть из-за что волноваться. В августе 2018 года речь венесуэльского президенты Николаса Мадуро была прервана, когда два дрона взорвались над одной из основных автомагистралей в Каракасе. Несколько позднее агенты французской разведки убили дрон, пролетающий очень близко к летнему дому Эмануэля Макрона.

За кандидатуру придется платить

Ситуация с GPS удручающая, но это далековато не единственная работающая система геолокации, хоть и более повсеместная. Плодом русского милитаризма стал ГЛОНАСС еще в 1982 году. Буквально так же, как и с американской разработкой, активных спутников на орбите 24. Но летают они на 5 тыщ км поближе к Земле, что делает сигнал незначительно посильнее. Начиная с Сочи, ГЛОНАСС равномерно стал «разлетаться» по миру, составляя конкурентнсть янки. В 2011 Apple даже снабдили собственный крайний iPhone двухчиповой системой, состоящей из GPS и ГЛОНАСС. Пока что до лидерства на рынке россиянам еще далековато, но потенциал у нашей навигационной системы есть.

Все плюсы ГЛОНАСС понимает Аркадий Андреев: «Во-1-х, она еще лучше работает в северных широтах из-за наклона 65 градусов по отношению к экватору. GPS спутники наклонены на 55 градусов, потому полярные части планетки им просто не видно. Такое преимущество уже издавна оценили в Скандинавии. Еще что принципиально: спутники ГЛОНАСС не синхронны с вращением Земли, в отличие от американских. Из-за этого российские спутники не требуют корректировки и наиболее размеренны».

По воззрению спеца, одним из методов решения трудности может стать совмещение этих систем, как уже сделали Apple: «Если вы попадаете в экстремальную ситуацию возможность того, что вы не потеряетесь еще больше, когда спутников 48. Да даже, бывает, на дорогах навигатор зависает — все поэтому что теряется на время из виду спутник GPS. Снова же, с 2-мя системами это еще наименее возможно. Ну и, естественно же, тот «спуфинг» становится не таковой большенный опасностью. Хотя, если у кого-либо вышло внедриться в одну систему, почему бы не создать также со 2-ой».

Скооперировать GPS и ГЛОНАСС в любом случае пока не получится. Не так давно ЕС запустили серию собственных спутников геолокации Galileo. Не отстает от их и Китай с системой «Бейдоу». В сегодняшних политических критериях навряд ли можно рассчитывать на то, что Штаты воспримут решение кооперировать конкретно с русским GPS-аналогом. Даже Apple уже поменяли собственный чип — сейчас он поддерживает GPS и Galileo.

 Но переживать за русскую разработку не стоит. По воззрению Тедда Хампфриса, который показывал технологию «спуфинга» южноамериканским военным, все сегодняшние системы геолокации все равно необходимо поменять. Основная неувязка GPS заключается в беспомощности самого сигнала. ГЛОНАСС и Galileo работают по такому же принципу, потому так же уязвимы. Если можно было бы перестроить систему на расстоянии еще наиболее близком к Земле, о «спуфинге», по воззрению доктора, можно было бы запамятовать. Но здесь вопросец, как постоянно, упирается в деньги. Переделывать систему вполне — это, в любом случае, весьма недешево, а чтоб перестроить ее поближе к земле, спутников будет нужно в разы больше (около семисот, в отличие от сегодняшних 24). К огорчению, в таком случае геоданные уже не сумеют просто падать к нам с неба, благодаря муниципальному финансированию — за их придется платить, как за веб и мобильную связь. Для обыденного юзера перспектива не радужная, но в рамках мирового масштаба — единственная неопасная.

Источник: expert.ru