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[3550] 2017-02-16_黑客再也无法伪造GPS信号欧洲伽利略GPS卫星使用TESLA认证协议

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-16
2017-02-16_黑客再也无法伪造GPS信号欧洲伽利略GPS卫星使用TESLA认证协议 黑 客 再 也 无 法 伪 造 G P S 信 号 ? 欧 洲 伽 利 略 G P S 卫 星 使 用 T E S L A 认 证 协 议 原 创   E 安 全   E 安 全   2 0 1 7 - 0 2 - 1 6 欧 洲 欧 洲 G P S 卫 星 采 用 新 的 卫 星 采 用 新 的 T E S L A 认 证 协 议 将 保 证 黑 客 无 法 伪 造 认 证 协 议 将 保 证 黑 客 无 法 伪 造 G P S 信 号 信 号 E 安 全 2 月 1 6 日 讯   去 年 1 2 月 ， 欧 洲 航 天 局 启 动 了 其 伽 利 略 卫 星 群 ， 主 要 用 于 全 球 卫 星 导 航 ， 这 意 味 着 欧 盟 成 为 世 界 范 围 内 第 四 位 拥 有 自 主 全 球 导 航 卫 星 系 统 的 国 际 成 员 — — 此 前 三 套 系 统 分 别 为 美 国 G P S 卫 星 导 航 系 统 、 俄 罗 斯 的 G L O N A S S 卫 星 导 航 系 统 和 中 国 的 北 斗 卫 星 导 航 系 统 。 E 安 全 百 科 ： 伽 利 略 卫 星 导 航 系 统 （ G a l i l e o   s a t e l l i t e   n a v i g a t i o n   s y s t e m ） ， 是 由 欧 盟 研 制 和 建 立 的 全 球 卫 星 导 航 定 位 系 统 ， 该 计 划 于 1 9 9 9 年 2 月 由 欧 洲 委 员 会 公 布 ， 欧 洲 委 员 会 和 欧 空 局 共 同 负 责 。 系 统 由 轨 道 高 度 为 2 3 6 1 6 k m 的 3 0 颗 卫 星 组 成 ， 其 中 2 7 颗 工 作 星 ， 3 颗 备 份 星 。 卫 星 轨 道 高 度 约 2 ． 4 万 公 里 ， 位 于 3 个 倾 角 为 5 6 度 的 轨 道 平 面 内 。 截 止 2 0 1 6 年 1 2 月 ， 已 经 发 射 了 1 8 颗 工 作 卫 星 ， 具 备 了 早 期 操 作 能 力 （ E O C ） ， 并 计 划 在 2 0 1 9 年 具 备 完 全 操 作 能 力 （ F O C ） 。 全 部 3 0 颗 卫 星 （ 调 整 为 2 4 颗 工 作 卫 星 ， 6 颗 备 份 卫 星 ） 计 划 于 2 0 2 0 年 发 射 完 毕 。   不 过 与 美 国 及 俄 罗 斯 的 卫 星 导 航 系 统 不 同 ， 欧 盟 的 伽 利 略 卫 星 导 航 系 统 除 了 能 够 提 供 前 定 位 准 确 性 ， 更 重 要 的 是 其 可 为 普 通 平 民 带 来 更 高 的 安 全 保 护 水 平 。 G P S 等 卫 星 导 航 方 案 要 求 至 少 由 三 颗 卫 星 不 断 向 启 用 G P S 功 能 的 设 备 发 送 位 置 与 时 间 数 据 ， 并 借 此 实 现 定 位 功 能 。 具 体 来 讲 ， 目 标 设 备 会 计 算 其 与 每 一 颗 卫 星 的 距 离 并 据 此 得 出 所 在 位 置 信 息 。 尽 管 这 套 系 统 已 经 彻 底 改 变 了 我 们 的 出 行 方 式 ， 但 其 同 时 亦 容 易 受 到 恶 意 欺 诈 — — 此 类 网 络 攻 击 通 常 会 误 导 支 持 G P S 功 能 的 设 备 ， 使 其 误 以 为 是 在 接 收 真 正 的 卫 星 G P S 信 号 — — 但 实 际 上 ， 其 接 收 到 的 信 号 来 自 地 面 发 射 源 。
由 于 卫 星 G P S 信 号 相 对 较 弱 ， 因 此 欺 诈 设 备 能 够 轻 松 顶 替 卫 星 信 号 并 传 输 虚 假 位 置 数 据 。 根 据 具 体 受 攻 击 目 标 设 备 的 不 同 ， 这 种 欺 诈 可 能 引 发 相 对 良 性 （ 导 致 设 备 用 户 错 误 认 知 自 己 的 所 在 位 置 ） 或 者 潜 在 致 命 （ 导 致 船 舶 偏 离 航 线 ） 的 后 果 。 事 实 上 ， 后 一 种 情 况 已 经 于 2 0 1 3 年 由 德 克 萨 斯 大 学 的 学 生 们 所 证 明 。 他 们 投 入 约 3 0 0 0 美 元 构 建 起 一 套 欺 诈 性 设 备 ， 并 在 未 被 察 觉 的 情 况 下 成 功 利 用 其 接 管 了 一 艘 游 艇 的 导 航 系 统 。 以 下 为 视 频 演 示 画 面 ： 自 美 国 于 上 世 纪 七 十 年 代 末 开 始 开 发 G P S 卫 星 群 以 来 ， 其 已 经 采 用 两 套 独 立 信 号 频 带 供 地 面 接 收 设 备 使 用 。 其 一 为 具 备 极 高 精 确 性 并 经 过 加 密 的 军 事 信 号 频 带 ， 其 二 则 是 民 用 信 号 频 带 — — 其 不 仅 未 经 过 加 密 ， 还 有 意 降 级 以 使 得 G P S 定 位 结 果 并 不 是 特 别 准 确 。 2 0 0 0 年 ， 美 国 政 府 宣 布 将 于 2 0 0 6 年 停 止 一 切 对 民 用 G P S 信 号 精 度 的 有 意 降 级 ， 而 其 2 0 0 7 的 发 射 的 第 三 代 G P S 卫 星 则 是 第 一 颗 未 经 刻 意 缩 水 的 G P S 卫 星 。 加 密 导 航 信 号 — — 例 如 军 事 G P S 频 带 或 者 即 将 上 线 的 伽 利 略 通 信 服 务 所 使 用 的 信 号 — — 只 会 被 阻 塞 而 无 法 进 行 伪 造 。 但 是 对 于 一 直 接 收 未 加 密 卫 星 导 航 信 号 的 民 用 用 户 而 言 ， 欺 诈 活 动 仍 是 一 项 极 为 严 重 的 威 胁 。 举 例 来 说 ， 曾 有 攻 击 者 利 用 这 一 方 式 指 挥 并 摧 毁 商 用 无 人 机 。 因 此 与 美 国 G P S 系 统 拒 绝 为 民 用 用 户 提 供 内 在 反 欺 诈 保 护 的 作 法 不 同 ， 伽 利 略 将 在 卫 星 信 号 中 内 置 数 字 签 名 ， 借 以 保 护 用 户 免 受 欺 诈 攻 击 的 侵 扰 。
这 一 目 标 将 通 过 一 项 名 为 时 间 效 应 流 丢 失 容 错 认 证 （ 简 称 T E S L A ） 的 消 息 认 证 协 议 来 实 现 。 这 一 决 定 于 本 周 一 正 式 公 布 ， 此 前 天 主 教 鲁 汶 大 学 的 计 算 机 安 全 教 授 文 森 特 · 雷 吉 曼 （ V i n c e n t   R i j m e n ） 曾 向 欧 盟 委 员 会 建 言 如 何 打 击 伽 利 略 系 统 中 可 能 出 现 的 欺 诈 攻 击 。 雷 吉 曼 出 于 多 种 原 因 而 强 烈 推 荐 T E S L A ， 其 主 要 优 势 包 括 数 字 签 名 体 积 很 小 （ 仅 为 1 0 0   b i t ） 且 该 协 议 能 够 在 现 有 伽 利 略 系 统 中 轻 松 实 现 。 T E S L A 目 前 仍 需 要 在 伽 利 略 卫 星 群 上 进 行 测 试 ， 不 过 根 据 雷 吉 曼 的 介 绍 ， T E S L A 认 证 服 务 预 计 将 于 2 0 1 8 年 在 现 有 伽 利 略 卫 星 群 上 实 现 。 当 前 的 主 要 实 施 障 碍 在 于 需 要 开 发 一 种 特 殊 的 接 收 装 置 用 以 验 证 来 自 伽 利 略 卫 星 的 数 字 签 名 ， 但 雷 吉 曼 表 示 相 关 接 收 装 置 正 在 开 发 当 中 。 E 安 全 注 ： 本 文 系 本 文 系 E 安 全 独 家 编 译 报 道 ， 转 载 请 联 系 授 权 ， 并 保 留 出 处 与 链 接 ， 不 得 删 减 内 容 。 安 全 独 家 编 译 报 道 ， 转 载 请 联 系 授 权 ， 并 保 留 出 处 与 链 接 ， 不 得 删 减 内 容 。 联 系 方 式 ： ①   微 信 号 z h u - g e l i a n g   ② 邮 箱 e a p p @ e a s y a q . c o m @ E 安 全 ， 最 专 业 的 前 沿 网 络 安 全 媒 体 和 产 业 服 务 平 台 ， 每 日 提 供 优 质 全 球 网 络 安 全 资 讯 与 深 度 思 考 ， 欢 迎 关 注 微 信 公 众 号 「 E 安 全 」 （ E A Q a p p ） ， 或 登 E 安 全 门 户 网 站 w w w . e a s y a q . c o m   ,   查 看 更 多 精 彩 内 容 。 阅 读 原 文
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