【話題】導航圈的反擊：360，你不行！要客觀認識衛(wèi)星導航的安全性
近日一篇名為《你還敢用導航嗎？獨角獸“干掉”GPS和北斗導航》的文章在網(wǎng)絡上傳的沸沸揚揚。文中指出360公司的獨角獸團隊利用模擬GPS和北斗導航定位信號欺騙地面接收端的實驗，呼吁民眾重視導航安全。一石激起千層浪，該文中多個觀點及驗證方法遭到了導航圈內(nèi)專業(yè)人員的質(zhì)疑，這些導航圈的同行們與今日北斗進行了聯(lián)系，希望今日北斗能通過媒體的力量澄清文中的觀點，給大眾普及相關的衛(wèi)星導航知識。小編將網(wǎng)絡上的一些觀點及圈內(nèi)專業(yè)人士提供的稿件進行了整理，希望朋友們可以將文章隨手轉(zhuǎn)發(fā)給自己的親友，讓他們了解衛(wèi)星導航安全并不是那么脆弱！利用信號模擬器產(chǎn)生設定位置的信號送給接收機，檢驗接收機輸出的位置是否是設定的位置，或者在已知的位置采集衛(wèi)星信號，回放給接收機，檢驗接收機輸出的位置是否正確，在衛(wèi)星導航業(yè)界是司空見慣的作法。
接收機根據(jù)信號模擬器或信號回放器輸出的信號定位也是很正常的事。
只不過廣大衛(wèi)星導航業(yè)界的人都沒想過要把他們平時干了N遍的，平常得不能再平常的事拿到善良的民眾前去展示罷了。
所以他們的欺騙手段稚嫩可笑，有本事去欺騙GPS和北斗的軍用信號試試。
360【獨角獸】這幫人把這種業(yè)界最小兒科的事當成發(fā)現(xiàn)了天大的秘密一樣到處喧囂，真不知道他們到底有何居心。
這事兒,就像是家家都有把切菜刀，大家都放在家里切菜用，而360【獨角獸】這幫人,從家里拿出把菜刀，上街砍了個人，然后還滿世界大喊：
不好啦！不好啦！菜刀能砍人！天下要大亂啦！
再說說他們的“多級驗證”解決方案。
不就是想讓智能手機除了利用GPS、北斗衛(wèi)星信號定位之外，再利用基站信號、Wifi信號等其它無線通信信號進行定位嘛。
問題是手機通過無線方式接收衛(wèi)星信號都不安全了，接收基站信號、Wifi信號就安全了嗎？
他們能發(fā)假GPS信號、假北斗信號欺騙手機，能保證就不會有人哪天發(fā)個假基站、假Wifi信號欺騙手機嗎？
他們這種想用增加幾個并不安全的手段來解決一個已經(jīng)不安全的手段的方案,簡直就是漏洞百出！
他們的那個方案看起來很高大上，實際上是在忽悠廣大不太懂導航和通信的人。利用衛(wèi)星導航系統(tǒng)，在分布廣闊的地域內(nèi)，實現(xiàn)精確定位和授時是目前最經(jīng)濟、最便利的方法。這也是衛(wèi)星導航（包括GPS、北斗、GLONASS、伽利略等）得到普遍應用的原因。民眾對衛(wèi)星導航最廣泛、最直接的了解，來源于手機導航、車載導航儀。實際上，我們的日常生活也與衛(wèi)星導航系統(tǒng)密切相關。比如，在我們現(xiàn)在離不開的電力系統(tǒng)中，幾乎所有的發(fā)電廠、變電站都利用衛(wèi)星導航系統(tǒng)授時，來保障系統(tǒng)的正常運行。還有移動通信系統(tǒng)、交通系統(tǒng)、證券系統(tǒng)等等，也都在利用衛(wèi)星授時。可以說我們現(xiàn)在的日常生活，對衛(wèi)星導航的依賴是非常大的。不論是定位還是授時，地面的接收機，都必須利用天線，接收來自高出地球表面2萬公里的導航衛(wèi)星發(fā)出的無線電波，這些無線電波經(jīng)過遠距離傳輸，到地球表面時都很微弱。接收機正常定位及授時時，需要接收來自不同方向多個導航衛(wèi)星的信號，接收天線波束都很寬，幾乎就是一個全向天線，可以接收來自周圍各個方向的無線電信號。微弱的衛(wèi)星信號和接收天線寬波束這種特性，注定了衛(wèi)星導航會面臨兩大安全性方面的問題：干擾及欺騙。所謂干擾，指其它無線電輻射源輻射的信號，如果在衛(wèi)星導航信號頻帶內(nèi)或頻帶附近，同時其功率足夠強時，將掩蓋來自衛(wèi)星的信號，使接收機無法正常接收衛(wèi)星信號來定位及授時。所謂欺騙，指實施欺騙的人，產(chǎn)生一個在信號格式上與真實導航衛(wèi)星信號完全相同，但內(nèi)部數(shù)據(jù)不同的假信號發(fā)送給接收機，或者把從導航衛(wèi)星接收到的信號，經(jīng)過一定時間的延時，再重新播發(fā)給接收機，接收機把這些假信號當成真信號使用，得到錯誤的位置和時間。從產(chǎn)生的機制上看，干擾可能是有意而為，也可能是無意中產(chǎn)生的，欺騙則必定是有意而為。這要看是誰在實施干擾或欺騙。從技術層面上講，干擾或欺騙源的作用范圍，取決于其發(fā)射功率和所處位置（主要是高度），干擾或欺騙源發(fā)射功率越大，高度越高，作用范圍越大。另一類則來自于政府或軍隊的電子戰(zhàn)部門。受各種條件限制，黑客施放干擾或欺騙的發(fā)射功率一般不大，載體多為汽車、便攜式設備、運載能力較低續(xù)航時間較短的無人機，其影響范圍較小。電子戰(zhàn)部門則可以動用大功率發(fā)射機，高空遠程飛機甚至衛(wèi)星實施干擾或欺騙，其影響范圍遠遠大于黑客。在和平時期，電子戰(zhàn)部門一般不會出動，反而是黑客們更容易進行干擾或欺騙，但是也不能排除敵對國家或勢力的電子戰(zhàn)部門以黑客的方式進行干擾或欺騙。這要先看看接收機被干擾或欺騙后的表現(xiàn)。被干擾后，接收機會在輸出信息中標識定位及授時結果無效，或者無法定位。被欺騙后，接收機會標識定位及授時正常，但輸出的位置和時間卻是錯的。這要從定位信息和授時信息的使用場合和使用特點來分析。定位信息，一般在移動載體上，單個用戶使用，使用者之間的關聯(lián)度不高，最重要的是在絕大多數(shù)使用定位信息的場合（如導航），都有人的參與，偏差太大的定位信息很容易被人發(fā)現(xiàn)，即使沒有被發(fā)現(xiàn)也只是影響單個或少數(shù)用戶。授時信息，一般在電力、通信、交通、金融、證券等行業(yè)應用。而這些行業(yè)用衛(wèi)星授時的最重要的目的，是實現(xiàn)分布極其廣闊的多個設備之間精確的時間同步（同步精度微秒量級）。授時信息由各種設備直接使用，幾乎沒有人能夠直接參與到這些設備對時間信息的使用過程中。從授時信息的使用特點可以看出，利用衛(wèi)星授時，主要是要解決系統(tǒng)內(nèi)部各個設備的精確同步問題，這些系統(tǒng)都是很龐大很復雜的系統(tǒng)，設備本身對授時信息是否正確極難作出判斷。如果系統(tǒng)中少數(shù)或個別設備的時間因受到欺騙而產(chǎn)生錯誤，很可能會引發(fā)系統(tǒng)性故障，如大面積的停電或通信中斷，其社會危害是相當大的。由于GPS和北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的民用信號都是公開的，并且不太復雜。欺騙方，的確能夠以很低的成本產(chǎn)生欺騙信號。在面對欺騙信號時，普通的沒有采用任何抗欺騙措施的北斗民用接收機和GPS接收機一樣，沒有任何區(qū)別，都會被欺騙。但，這僅僅是，在“路不拾遺，夜不閉戶”的年代，咱家沒上鎖罷了。我們的研究早就發(fā)現(xiàn)，衛(wèi)星導航信號同衛(wèi)星通信及其他通信信號相比，有很多相似之處，但也有其特殊的地方。利用這些特殊的地方，僅僅依靠GPS或北斗衛(wèi)星導航信號，接收機就可以具有很強的抗欺騙能力。采取措施后，僅利用衛(wèi)星信號的GPS和北斗民用接收機，都能抗欺騙。也就是說，手段是有的，現(xiàn)在還沒上而已。
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