De la navigation maritime aux transactions financières, nous dépendons de plus en plus du GPS (ou d'autres systèmes GNSS, tels que Galileo, GLONASS ou BDS BeiDou). Le brouillage et l'usurpation d'identité peuvent donc causer des perturbations importantes et représenter une menace pour la sécurité publique. Heureusement, la surveillance du spectre permet la détection et la localisation des brouilleurs et la possibilité d'anticiper les attaques avec des technologies anti-brouillage et anti-usurpation.
Brouillage GPS
Le GPS peut-il être bloqué ? Oui, et sans grande difficulté. Le brouillage GPS est une technique relativement simple qui consiste simplement à produire un signal RF suffisamment puissant pour noyer les transmissions des satellites GPS. Le sujet d'une attaque par brouillage GPS sera instantanément conscient que quelque chose ne va pas, car le système sera incapable de produire un résultat de géolocalisation. Le brouillage GPS peut être effectué de manière involontaire ou délibérée, et sa prévalence augmente - lors d'une campagne de surveillance des bandes GPS L1 et L2 sur quelques semaines à Londres, nous avons détecté une activité de brouillage importante. Cela allait de sources d'interférence brutes non modulées mal centrées sur la bande L1 ou L2 à des sources synthétisées suggérant un ciblage délibéré.
Une utilisation courante des brouilleurs à Londres est que les chauffeurs de taxi et de poids lourds contournent les règles sur les heures de conduite maximales ou tentent d'empêcher les employeurs de les suivre. Dans d'autres parties du monde, le brouillage GPS a été utilisé à des fins plus sinistres. La Corée du Sud a fait l'objet d'une importante campagne de brouillage GPS depuis la Corée du Nord en 2016, affectant la navigation des navires et des aéronefs. Et avec l'avènement des systèmes 5G se déplaçant dans les fréquences utilisées par le GPS, les interférences sont susceptibles de devenir de plus en plus répandues.
Quelle que soit la cible d'un brouilleur GPS, les appareils ne font pas de discrimination, il y a donc généralement des dommages collatéraux supplémentaires. Le contrôle du trafic aérien (ATC), les opérations de recherche et de sauvetage, le réseau électrique et les services de téléphonie mobile sont tous vulnérables aux retombées du brouillage GPS. La Bourse de Londres a été sujette à des pannes GPS répétées, affectant l'horodatage des transactions financières. En 2007, un exercice de la marine sur la perte des communications GPS dans le port de San Diego a empêché les habitants de la ville de retirer de l'argent aux distributeurs automatiques de billets et les téléavertisseurs d'urgence des médecins ont cessé de fonctionner - il a fallu 3 jours pour identifier les navires comme étant la cause. À mesure que l'activité de brouillage des utilisateurs civils devient plus répandue, nous risquons des perturbations similaires ainsi que des incidents plus mortels tels que des collisions d'avions au-dessus de zones peuplées.
La surveillance du spectre, telle que mise en œuvre dans notre campagne de Londres, permet aux brouilleurs GPS d'être détectés et localisés par des systèmes mobiles de radiogoniométrie. L'analyse des spectres de fréquence pour déterminer la durée de l'interférence et le type de signal peut également être utilisée pour indiquer si l'interférence est accidentelle ou délibérée. Les personnes impliquées dans un brouillage involontaire peuvent alors être averties et les attaquants malveillants peuvent être poursuivis. Cela se traduit par une résolution rapide des perturbations et des dangers causés par le brouillage GPS et agit comme un moyen de dissuasion préventive.
Les récepteurs RFeye de CRFS ont des performances de bruit exceptionnelles permettant la détection et la localisation sur de plus grandes zones. Les fonctions d'automatisation minimisent l'intervention humaine et permettent le déclenchement d'alarmes en cas de détection d'activité de brouillage. Notre module de retenue GPS assure également une synchronisation temporelle précise entre les récepteurs, même si une activité de brouillage (ou une mauvaise réception) signifie que le signal GPS est perdu. Les cartes réceptrices hautes performances peuvent également être intégrées dans des systèmes anti-brouillage et anti-usurpation tiers pour les applications critiques nécessitant une approche proactive. Les systèmes anti-brouillage et anti-usurpation peuvent distinguer les vrais signaux GPS des brouilleurs et des usurpateurs, permettant aux services de localisation et de synchronisation GPS de continuer même en cas d'attaque.
Le CRFS recommande que les forces de l'ordre mettent en œuvre une stratégie plus large de surveillance du spectre pour lutter contre l'augmentation des activités de brouillage GPS. Toute organisation fortement dépendante des services GPS, qu'il s'agisse d'une bourse ou du contrôle du trafic aérien, est également invitée à exploiter un système de contre-brouillage dédié pour assurer une protection continue des infrastructures critiques.
Usurpation GPS
L'usurpation d'identité GPS est une forme d'attaque plus insidieuse, qui consiste à imiter délibérément la forme des transmissions des satellites GPS, en faisant croire au récepteur qu'il a reçu les informations comme prévu. L'usurpation d'identité GPS dans sa forme la plus simple (parfois appelée usurpation d'identité par déni de service) implique l'envoi d'informations de localisation au récepteur GPS qui sont clairement fausses (il pourrait, par exemple, dire à un navire en mer qu'il est actuellement situé sur terre) . Il est immédiatement clair pour l'utilisateur qu'il est usurpé, mais cela l'empêche néanmoins d'utiliser son système GPS aux fins prévues. Dans ces circonstances, l'usurpation d'identité fonctionne essentiellement comme une forme de brouillage plus ciblée, qui n'affecte que les systèmes GPS, plutôt que d'inonder de bruit tout l'environnement RF.
Une forme encore plus subtile et complexe d'usurpation de GPS, l'usurpation de tromperie, consiste à détourner des systèmes GPS en leur envoyant initialement des informations de localisation correctes (de sorte que l'usurpation n'est pas immédiatement évidente), puis en modifiant très lentement les informations envoyées de manière à, par exemple , entraîner des navires hors de leur cap dans des eaux hostiles ou désactiver un navire sur un banc de sable.
Alors, comment ça marche? Les satellites GPS envoient un code pseudo-aléatoire, et les récepteurs au sol peuvent dire à partir de ce code à quelle heure le signal a été envoyé par chaque satellite. Cela leur permet de déterminer combien de temps le signal met pour les atteindre, et donc à quelle distance de chaque satellite ils se trouvent. Le moyen le plus évident de déterminer s'il y a usurpation d'identité est de déterminer d'où proviennent les signaux reçus. S'il s'avère être envoyé de près du récepteur, plutôt que de haut dans l'atmosphère, nous pouvons être assez certains que le récepteur est usurpé. C'est là qu'interviennent les systèmes de CRFS. À l'aide d'un réseau d'au moins quatre nœuds RFeye, un calcul de la différence de temps d'arrivée (TDOA) peut être effectué pour déterminer son origine. Non seulement cela permet de détecter l'usurpation d'identité, mais connaître l'emplacement des usurpateurs peut permettre de prendre des mesures pour l'arrêter à la source.