وابستگی فراگیر به GPS

وابستگی فراگیر به GPS

افزایش ۴۰۰ در صدی حملات فریب GPS در هوانوردی؛ خطر جدی برای ماهوارهها و زیرساختهای فضایی

همه جهان با سیستم GPS سروکار دارند اما وقتی اختلال در ماهوارهها این سیستم را از دسترس خارج میکند، چه باید کرد؟

حملات به خدمات مبتنی بر فضا در حال افزایش است؛ از هک پخش تلویزیونی ماهوارهای گرفته تا اختلال در سیستمهای ناوبری ماهوارهای. کارشناسان به شدت را هحلهایی را آشکار میکنند تا این موج حملات را مهار کنند.

سال گذشته، هواپیمای آذربایجانی که به سمت پایتخت چچن، گروزنی، پرواز میکرد، پس از ورود به حباب اختلال GPS در قزاقستان ناچار به فرود اضطراری شد. گزارشهای بعدی ادعا کردند ترکشهای روسی که هدفشان پهپادهای اوکراینی بوده، به هواپیما صدمه زدهاند اما هواپیما پیش از آن دچار مشکل شده بود؛ چون دچار مه غلیظی شده و دادههای موقعیتیاب ماهوارهای را از دست داده بود.

به گفته پژوهشگر امنیت سایبری در دانشگاه ETH زوریخ سوئیس، این حادثه که باعث مرگ ۳۸ نفر شد، تنها نوک کوه یخی ترسناکتری است. سال ۲۰۲۴، نزدیک به ۳۱۰ هزار پرواز تحت تأثیر اختلال GPS قرار گرفتند که اکثر آنها در اطراف روسیه و خاورمیانه رخ داده است؛ برای نمونه، پروازهای غیرنظامی به فرودگاه تا رتو در استونی به دلیل عدم امکان فرود ایمن به خاطر اختلال در GPS چند ماه متوقف شدند.

این وضعیت باعث شد سازمان بینالمللی هوانوردی غیرنظامی سازمان ملل (ICAO) بیانیهای صادر کند و از کشورها بخواهد فورا حفاظت از با ندهای فرکانسی حیاتی را افزایش دهند تا از اختلال در خدمات هوانوردی، در یایی و ارتباطات مخابراتی جلوگیری شود.

در گزارشی که سازمان حرفهای هوانوردی (OPS ) سال گذشته انتشار کرد، آمده است طی ۳ سال گذشته حملات فریب GPS در هوانوردی ۴۰۰ درصد افزایش یافته و سال ۲۰۲۴ روزانه تا ۱۳۵۰ پرواز تحت تأثیر قرار گرفتهاند اما این عدد در سال ۲۰۲۱ نزدیک به ۲۰۰ پرواز در روز بوده است. آمار دقیق اختلال در دیگر حوزههای خدمات ماهوارهای در دسترس نیست اما کارشناسان اعتقاد دارند وضعیت وخیمتر خواهد شد.

مخاطرات بسیار با لاست. در گزارش سال ۲۰۲۳، آژانس فضایی بریتانیا تخمین زد اختلالی هفتروزه در سامانههای ناوبری ماهوارهای (GNSS) در این سرزمین، میتواند بیش از ۷ میلیارد و ۶۰۰ میلیون پوند (نزدیک به ۹ میلیارد و ۸۰۰ میلیون دلار آمریکا به نرخ جاری) به اقتصاد بریتانیا صدمه بزند. این اختلال بخشهایی از جمله در یانوردی، هوانوردی، حملونقل جادهای، کشاورزی، انرژی و مالی را دچار مشکل خواهد کرد.

<div class="wp-block-image"

خوان کارلوس سالازار، دبیرکل ICAO در بیانیهای گفت اختلال در خدمات ناوبری را دیویی ماهوارهای میتواند عملیات هواپیماها را فراتر از مناطق تحت تأثیر مستقیم دچار مشکل کند و خطرات ایمنی با لقوهای در چندین منطقه پروازی تشکیل دهد. او افزود ICAO کاملا به همکاری نزدیک با کشورهای عضو برای اجرای این اقدامات حفاظتی از طریق چارچوبها و استانداردهای ایمنی حاضر هوانوردی متعهد است.

اتحادیه بینالمللی مخابرات (ITU) و سازمان بینالمللی در یانوردی (IMO) نیز از این فراخوان حمایت کردند.

ناوبری ماهوارهای تنها خدمتی نیست که در برابر اختلال آسیبپذیر است. آوریل ۲۰۲۴، هکرهای روسی کانال تلویزیونی شرکت والت دیزنی را که از طریق ماهوارههای ثابت جغرافیایی شرکت فرانسوی در اروپا پخش میشد، هک کردند و به جای کارتونهای شاد همیشگی، ویدیوهایی از رژههای نظامی روسیه همراه موسیقی وطنپرستانه از خواننده روسی اولگ گازمانوف پخش کردند. چندین کانال تلویزیونی ماهوارهای در اوکراین نیز هک شدند.

از آن زمان، هشت کشور اروپایی شامل استونی، لتونی، لیتوانی، لهستان، اوکراین، فنلاند و فرانسه شکایاتی علیه دخالت روسیه در سیستمهای ارتباطات ماهوارهای اروپا نزد ITU ثبت کردهاند.

وابستگی فراگیر به GPS

خدمات سامانه موقعیتیاب جهانی آمریکا (GPS) و دیگر سامانههای ناوبری ماهوارهای جهانی، بیشتر از حد بدیهی انگاشته شدهاند. سیگنالهای موقعیتیابی و زمانبندی دقیق این سامانهها فقط را هنمای نقشهخوانی در گوگل نیستند، بلکه عملیات با نکی جهانی را نیز هماهنگ و متههای حفاری در سکوهای نفتی در یایی را هدایت میکنند و در مدیریت شبکه برق نقش دارند.

ماریو پانیشیا، مدیرعامل شرکت ANELLO در کالیفرنیا گفت دنیا بر پایه GPS ساخته شده اما اگر آن را از دست بدهید، چه میکنید؟ چطور مسیر را آشکار میکنید؟

ANELLO یکی از شرکتهای تا زهکار است که در سالهای اخیر برای یافتن را هحلهایی مقرونبهصرفه و سریع برای آسیبپذیری GPS تلاش میکند. ایده ANELLO، سامانه ناوبری اینرسیایی مبتنی بر چیپ است که میتواند یک واحد GPS را تحکیم کند و وقتی که سیگنال ماهوارهای مختل یا فریب داده میشود، کنترل را به دست بگیرد.

پانیشیا میگوید مدتهاست نیروهای نظامی این سیستمها را در اختیار دارند اما این سیستمها بسیار گران، بزرگ و پرحجم هستند. امکانپذیر کردن سامانه ناوبری اینرسیایی برای زیردریایی نظامی چند میلیون دلار قیمت داشته باشد و به اندازه یک میز کار باشد.

ANELLO موفق شده سامانهای بسازد که به قدر کافی دقیق است و به اندازه یک چیپ جا میگیرد. نرمافزار این سیستم از لیزرها و شتابسنجها برای محاسبه مسیر طیشده از نقطه آغاز به رهگیری میکند یا انحراف از دادههای GPS را شناسایی کرده و هشدار میدهد.

در آزمایشهایی با خودروهای زمینی، ANELLO توانست در مسیر ۱۰۰ کیلومتری، با خطای تنها ۱۰۰ متر به مقصد برسد.

پشتیبانان دیگر GPS به امواج را دیویی فرکانسپایین همانند سیستم متکی هستند که نیروی در یایی آمریکا آنها را گسترش دادهاند یا از ماهوارههایی در مدار پایین زمین (LEO) به رهگیری میکنند که نسبت به ماهوارههای GNSS معمول، سیگنال قویتری دارند. فناوریهای دفاعی تازه از این قبیل پهپادهایی به سامانههای ناوبری مبتنی بر هوش مصنوعی مجهز کردهاند که میتوانند با قیاس مناظر مشاهدهشده با تصاویر ماهوارهای حاضر، مسیر را جستجو کنند.

علاوه بر این، اپراتورهای ماهوارههای مخابراتی نیز باید بیشتر به امنیت سیگنالهای خود دقت کنند. ماهوارههای نظامی و دولتی سالها است با رمزگذاری و شکلموجهای اختصاصی در برابر اختلال و شنود محافظت میشوند اما هک شدن مشخص میکند حتی برنامههای تلویزیونی بیزیان هم مقصد قرار میگیرند.

کارشناسان میگویند اپراتورها و سرویسهای پخش میتوانند از پایش طیف فرکانسی برای تشخیص و مکانیابی اختلال به رهگیری کنند. اینگونه میتوان در فرایند ساخت ماهوارهها از آنتنهای جهتی، آنتنهای آرایه فاز و قطعات مقاوم به رهگیری کرد.

با افزایش تهدیدات سایبری و الکترونیکی علیه خدمات فضایی، به ویژه سامانههای ناوبری ماهوارهای همانند، امنیت زیرساختهای فضایی به یکی از نگرانیهای مهم جهان تبدیل شده است. حوادث اخیر، از سقوط هواپیماها به علت اختلال GPS گرفته تا هک شبکههای ماهوارهای تلویزیونی، مشخص میکند اتکای بیش از حد به این فناوریها بدون تدابیر امنیتی کافی میتواند خسارات جبرانناپذیری به بار بیاورد. سازمانهای بینالمللی و شرکتهای فناورانه در پاسخ به این بحران میکوشند سیستمهای پشتیبان و را هکارهای ایمنسازی ارتباطات ماهوارهای را گسترش دهند تا از بروز فاجعههای بیشتر جلوگیری شود و ایمنی در حوزههای حیاتی همانند هوانوردی، حملونقل، انرژی و مالی تضمین گردد.

END

متن کامل مقاله در پاسخ قبلی ارائه شده است. این مقاله به بررسی ابعاد تهدیدات اختلال در سیستمهای ناوبری ماهوارهای، حوادث اخیر، و را هکارهای پیشنهادی توسط سازمانهای بینالمللی و شرکتهای فناوری پرداخته است. برای مطالعه ادامه تحلیلهای تخصصیتر در مورد فناوریهای مقابله با جمنگ، استانداردهای جدید ICAO، و نقش هوش مصنوعی در ایمنسازی زیرساختهای فضایی، میتوانید به گزارشهای تخصصی آژانسهای فضایی و سازمانهای هوانوردی مراجعه کنید.