Electrónica hack: GPS spoofing y sus consecuencias

[ivanlc]

Originalmente publicado por olaje

Es bastante difícil "engañar" al sistema GPS, y más aún a los modernos que también se apoyan en los satélites WAAS/EGNOS/MSAS en función de la localización del receptor.

Veamos muy por encima de qué va el tema. Los 'pájaros' del sistema GPS (la red NAVSTAR es una constelación de 24 satélites en una órbita independiente unos de otros) transmiten sobre los 1575 Mhz. (y en 1277 Mhz. con un código más preciso para uso del ejército USA) una serie de pulsos aparentemente aleatorios (código PRC de Pseudo Random Code) pero perfectamente sincronizados entre toda la constelación de satélites del sistema, de manera que todos trasmiten su portadora en la misma frecuencia, pero ninguno coincide con otro en el momento de enviar un pulso (bit) de código, y por supuesto tampoco se repite el patrón de código de un satélite a otro. Un reloj atómico a bordo mide el tiempo con una precisión casi absoluta, y nuestro receptor GPS también, una vez que reciba más de tres satélites, puesto que un reloj atómico en cada receptor saldría bastante caro.

El receptor GPS determina por triangulación la posición, a base de medir el tiempo que tarda la señal en llegar desde cada pájaro de los que recibe. A más pájaros a la vista mayor precisión, pero es difícil alcanzar (en la versión civil, claro) menos de 15 metros de precisión.

Todo objeto en órbita necesita ser reposicionado frecuentemente para que se mantenga en la posición exacta en que debe estar (mientras tenga combustible) y de hecho se publican tablas de efemérides para todo lo que hay arriba dando vueltas (que no sea geoestacionario) para que el personal sepa encontrarlos. El sistema GPS también está sujeto a todas estas variaciones que inducen errores en los receptores GPS que suponen a cada 'bird' correctamente ubicados.

Además, y por el efecto Doppler, si el receptor GPS está en movimiento ( y más aún si cambia constantemente de altitud como en el caso de un avión) también recibe las señales de los satélites ligeramente alteradas de frecuencia, pero estos errores han de ser corregidos por el propio receptor, de ahí que no todos son aptos para funcionar en movimiento a gran velocidad.

Para mejorar la precisión en los receptores GPS, existen algunas estaciones terrestres (en ambas costas de USA, Europa, Japón) que monitorizan las señales GPS, analizan los posibles errores y luego trasmiten desde satélites geoestacionarios mensajes de corrección. Estos son los WAAS, EGNOS, etc., con lo que nuestros receptores mejoran su precisión hasta unos 3 metros.

Todo este rollo -si es que alguien ha leído hasta aquí - viene a cuento de que para engañar al GPS hay que conocer la posición exacta de la 'victima' y además estar bastante cerca para interferir las señales GPS, 'clonar' toda la información de los satélites a la vista y además desplazarla en el tiempo emulando matemáticamente lo que ha de tardar la señal de cada satélite de verdad en llegar al receptor (0,06 segundos de media al orbitar a unos 20.000 Km).

El sistema GPS es de lo más ingenioso que se ha diseñado, y este experimento ha debido ser de lo más complejo puesto que no sería posible llevarlo a cabo sin un nivel de conocimientos muy muy elevado .

Lo dicho, perdón por el rollo, pero es que a estas horas .... .

Salu2. Carmelo ( O L A J E )

Realmente lo que han hecho es el cálculo inverso de lo que hace un GPS, es decir, en vez de mirar las diferencias de tiempo entre los satélites que recibe para hacer la triangularización y obtener la posición, hacen el proceso inverso, a partir de una posición determinada qué diferencias de tiempo habría entre las señales de los satélites.

Una vez resuelta esta equación, se parte de la posición en que está el barco (para no despertar sospechas) y se le manda las señales correspondientes a las posiciones "nuevas".

Supongo que la parte delicada está en diseñar los emisores de las señales y que estén sincronizados (con relojes atómicos) para poder ser tan precisos
en la emisión.

Como caiga un emulador de señales en manos de piratas, pués los cargueros van a tener que comprobar sus posiciones mediante sextante de vez en cuando, o arriesgarse a estar desviados sin que haya un sólo disparo!