Ұшақтар қону жолағын табу үшін қолданатын сигнал 600 долларлық рация арқылы жалған болуы мүмкін.
Жалған сигналдар салдарынан радиоға шабуыл жасаған ұшақ. ұшу-қону жолағының оң жағына түседі
Соңғы 50 жылда ұшқан барлық дерлік ұшақтар - бір қозғалтқышты Cessna немесе 600 орындық джамбо реактивті ұшақ - әуежайларға қауіпсіз қону үшін радиоқабылдағыштарға сүйенді. Бұл аспаптық қону жүйелері (ILS) дәлме-дәл қонуға кіру жүйелері болып саналады, өйткені GPS және басқа навигациялық жүйелерден айырмашылығы, олар ұшақтың қону орнына қатысты көлденең бағдары, жолағы және тік түсу бұрышы туралы нақты уақытта маңызды ақпаратты береді. Көптеген жағдайларда - әсіресе түнде тұман немесе жаңбыр кезінде қонғанда - бұл радионавигация ұшақтың ұшу-қону жолағының басында және дәл ортасында түсуін қамтамасыз ететін негізгі әдіс болып қала береді.
Бұрын жасалған көптеген басқа технологиялар сияқты, KGS бұзудан қорғауды қамтамасыз етпеді. Радио сигналдары шифрланбаған және олардың түпнұсқалығын тексеру мүмкін емес. Ұшқыштар әуежайдың тағайындалған жиілігінде олардың жүйелері қабылдайтын дыбыстық сигналдарды әуежай операторы тарататын нақты сигналдар деп есептейді. Көптеген жылдар бойы бұл қауіпсіздік кемшілігі байқалмады, себебі сигналды бұрмалаудың құны мен қиындықтары шабуылдарды мағынасыз етті.
Бірақ қазір зерттеушілер өнеркәсіптік әлемдегі іс жүзінде әрбір азаматтық әуежайда қолданылатын CGS қауіпсіздігі туралы сұрақтар туғызатын арзан хакерлік әдісті әзірледі. 600 долларлық радионы пайдалану , зерттеушілер ұшқыштың навигациялық құралдары ұшақтың бағыттан тыс екенін көрсетуі үшін әуежай сигналдарын бұрмалай алады. Жаттығуға сәйкес ұшқыш кеменің түсу жылдамдығын немесе қатынасын түзетуі керек, осылайша апат қаупін тудырады.
Шабуылдың бір әдісі - төмендеу бұрышы шын мәніндегіден аз деген жалған сигналдар. Жалған хабарламада деп аталатындар бар Ұшу-қону жолағы басталар алдында ұшақтың төмен түсуіне әкелуі мүмкін, ұшқышқа түсу бұрышын ұлғайту туралы хабарлайтын «түсіру» сигналы.
Бейнеде қонуға келе жатқан ұшаққа қауіп төндіретін басқаша бұрмаланған сигнал көрсетілген. Шабуылдаушы ұшқышқа оның ұшағы ұшу-қону жолағының орталық сызығының сол жағында екенін білдіретін сигнал жібере алады, ал шын мәнінде ұшақ дәл ортасында орналасқан. Ұшқыш ұшақты оңға қарай тарту арқылы жауап береді, бұл ақырында оның бүйіріне қарай ағып кетуіне әкеледі.
Бостондағы Солтүстік-Шығыс университетінің зерттеушілері ұшқышпен және қауіпсіздік жөніндегі сарапшымен кеңесіп, мұндай сигналды бұрмалау көп жағдайда апатқа әкеп соғуы екіталай екенін ескерді. CGS ақаулары белгілі қауіпсіздік қауіпі болып табылады және тәжірибелі ұшқыштар оларға қалай әрекет ету керектігі туралы жан-жақты дайындықтан өтеді. Ашық ауа-райында ұшқышқа ұшақтың ұшу-қону жолағының орталық сызығына сәйкес келмегенін байқап, айналып өте алады.
Ақылға қонымды скептицизмнің тағы бір себебі - шабуылды орындаудың қиындығы. Бағдарламаланатын радиостанциядан басқа, бағытталған антенналар мен күшейткіш қажет болады. Егер хакер ұшақтан шабуыл жасағысы келсе, бұл жабдықтың барлығын ұшаққа заңсыз алып өту өте қиын болар еді. Егер ол жерден шабуыл жасауға шешім қабылдаса, техниканы отырғызу жолағымен бір қатарға қою көп жұмысты қажет етеді. Сонымен қатар, әуежайлар әдетте сыни жиіліктердегі кедергілерді бақылайды, бұл шабуыл басталғаннан кейін көп ұзамай тоқтатылуы мүмкін.
2012 жылы зерттеуші Брэд Хейнс, атымен белгілі , ADS-B (Automatic Dependent Surveillance-Broadcast) жүйесінде, ол әуе кемелері орналасқан жерін анықтау және деректерді басқа әуе кемелеріне беру үшін пайдаланады. Ол CGS сигналдарын жалғандау қиындықтарын төмендегідей қорытындылады:
Егер бәрі біріктірілсе - орналасқан жер, жасырын жабдық, қолайсыз ауа-райы жағдайлары, қолайлы нысана, жақсы уәжделген, ақылды және қаржылық мүмкіндіктері бар шабуылдаушы - не болады? Ең нашар жағдайда, ұшақ шөпке қонады және жарақат алу немесе өлім болуы мүмкін, бірақ ұшақтың қауіпсіз дизайны және жылдам әрекет ету топтары бүкіл ұшақтың жоғалуына әкелетін үлкен өрттің өте аз мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Мұндай жағдайда қону уақытша тоқтатылады және шабуылдаушы енді мұны қайталай алмайды. Ең жақсы жағдайда, ұшқыш сәйкессіздікті байқайды, шалбарын дақтайды, биіктікті арттырады, айналады және CGS-де бірдеңе дұрыс емес екенін хабарлайды - әуежай тергеуді бастайды, яғни шабуылдаушы енді оны қаламайды. жақын жерде тұру.
Сондықтан, егер бәрі бірге келсе, нәтиже минималды болады. Мұны екі күн бойы Хитроу әуежайының айналасында ұшатын 1000 долларлық ұшқышсыз ұшқышы бар бір ақымақтың инвестицияға қайтару коэффициентімен және экономикалық әсерімен салыстырыңыз. Әрине, ұшқышсыз ұшақ мұндай шабуылға қарағанда тиімдірек және тиімді нұсқа болды.
Десе де, зерттеушілер қауіп-қатерлердің барын айтады.Сыртқы жолға түспейтін ұшақтарды - мінсіз қону кезінде ұшақ ұстанатын қиялдағы сызықты - тіпті жақсы ауа-райында да анықтау қиынырақ. Сонымен қатар, кейбір бос емес әуежайлар кідірістерді болдырмау үшін, тіпті нашар көрінетін жағдайларда да ұшақтарға жіберіп алған қонуға асықпауға нұсқау береді. Көптеген АҚШ әуежайлары ұстанатын АҚШ Федералды Авиация Әкімшілігінің қону нұсқаулары мұндай шешімді небәрі 15 м биіктікте қабылдау керектігін көрсетеді.Ұқсас нұсқаулар Еуропада да қолданылады. Көру жағдайлары CGS деректерімен сәйкес келмесе, олар ұшқышқа қонуды қауіпсіз тоқтатуға өте аз уақыт қалдырады.
«Критикалық қону процедуралары кезінде құралдың кез келген ақауын анықтау және қалпына келтіру қазіргі заманғы авиациядағы ең күрделі міндеттердің бірі болып табылады», - деп жазды зерттеушілер өз мақалаларында. Қабылданған «Әуе кемелерінің сырғанау жолы жүйелеріне сымсыз шабуылдар» деп аталады . «Ұшқыштар CGS және жалпы құралдарға қаншалықты қатты сенетінін ескере отырып, сәтсіздік пен зиянды кедергілер, әсіресе автономды қонуға кіру және ұшу операциялары кезінде апатты салдарға әкелуі мүмкін».
KGS ақауларымен не болады
Бірнеше апатқа жақын қону CGS ақауларының қауіптілігін көрсетеді. 2011 жылы бортында 327 жолаушы мен 143 экипажы бар Singapore Airlines компаниясының SQ15 рейсі Германияның Мюнхен әуежайында ұшу-қону жолағынан 10 метр биіктікте кенеттен солға қарай құлады. Қонғаннан кейін Boeing 777-300 солға бұрылды, содан кейін оңға бұрылып, орталық сызықты кесіп өтті және ұшу-қону жолағының оң жағындағы шөпте шассимен тоқтады.
В Германияның әуе апатын тергеу жөніндегі федералдық комиссиясы жариялаған оқиға туралы ұшақтың қону нүктесін 500 метрге жіберіп алғаны жазылған.Тергеушілер оқиғаға кінәлілердің бірі локализатордың қону маяк сигналдарының бұрмалануынан болғанын айтты. ұшақтан тыс. Зардап шеккендер туралы хабарланбағанымен, оқиға CGS жүйелерінің істен шығуының маңыздылығын көрсетті. 60 жылы Жаңа Зеландияның NZ 2000 рейсі және 3531 жылы Ryanair FR2013 рейсі қайғылы аяқталатын CGS ақаулығымен байланысты басқа оқиғалар. Бейне соңғы жағдайда ненің дұрыс еместігін түсіндіреді.
Вайбхаб Шарма Силикон алқабындағы қауіпсіздік компаниясының жаһандық операцияларын басқарады және 2006 жылдан бері шағын ұшақтармен ұшады. Ол сонымен қатар әуесқой байланыс операторының лицензиясына ие және азаматтық әуе патрульінің ерікті мүшесі болып табылады, ол жерде құтқарушы және радио операторы ретінде оқытылды. Ол X-Plane тренажерінде ұшақты ұшады, бұл ұшақтың ұшу-қону жолағының оң жағына қонуына әкелетін сигналды бұрмалау шабуылын көрсетеді.
Шарма бізге былай деді:
CGS-ге мұндай шабуыл шынайы, бірақ оның тиімділігі шабуылдаушының аэронавигациялық жүйелер мен қонуға бет алу шарттары туралы білімін қоса алғанда, факторлардың жиынтығына байланысты болады. Егер дұрыс пайдаланылса, шабуылдаушы ұшақты әуежайды қоршап тұрған кедергілерге бағыттай алады, ал егер нашар көріну жағдайында орындалса, ұшқыштар тобына ауытқуларды анықтау және оларды жою өте қиын болады.
Оның айтуынша, шабуылдар шағын ұшақтарға да, үлкен реактивті ұшақтарға да қауіп төндіруі мүмкін, бірақ әртүрлі себептермен. Шағын ұшақтар төмен жылдамдықпен жүреді. Бұл ұшқыштарға әрекет етуге уақыт береді. Екінші жағынан, үлкен реактивті ұшақтарда келеңсіз оқиғаларға жауап беру үшін көбірек экипаж мүшелері бар және олардың ұшқыштары әдетте жиірек және қатаң дайындықтан өтеді.
Оның айтуынша, үлкенді-кішілі ұшақтар үшін ең бастысы қону кезінде қоршаған ортаны, әсіресе ауа-райын бағалау болады.
«Ұшқыштар сәтті қону үшін құралдарға көбірек сену керек болса, мұндай шабуыл тиімдірек болуы мүмкін», - деді Шарма. «Бұл нашар көріну жағдайында түнгі қону немесе ұшқыштардың көбірек жұмыс істеуін талап ететін нашар жағдайлар мен кептеліс әуе кеңістігінің үйлесімі болуы мүмкін, бұл оларды автоматтандыруға қатты тәуелді етеді».
Шабуылды жасауға көмектескен Солтүстік-Шығыс университетінің зерттеушісі Аанжан Ранганатан бізге CGS сәтсіз болған жағдайда GPS-тің көмегіне сенуге болмайтынын айтты. Тиімді жалған шабуыл кезінде ұшу-қону жолағынан ауытқулар 10-нан 15 метрге дейін болады, өйткені ұшқыштар мен әуе қозғалысын басқарушыларға үлкенірек нәрсе көрінеді. GPS мұндай ауытқуларды анықтауда үлкен қиындықтарға тап болады. Екінші себеп - GPS сигналдарын алдау өте оңай.
«Мен CGS жалғандығымен қатар GPS-ті алдай аламын», - деді Ранганатан. «Барлық мәселе - шабуылдаушының мотивациясының дәрежесі».
KGS предшесі
KGS сынақтары басталды , және бірінші жұмыс жүйесі 1932 жылы Германияның Берлин-Темпелхоф әуежайында орналастырылды.
KGS ең тиімді қону жүйелерінің бірі болып қала береді. Басқа тәсілдер, мысалы, , локатор маяк, жаһандық позициялау жүйесі және ұқсас спутниктік навигация жүйелері дәл емес болып саналады, өйткені олар тек көлденең немесе бүйірлік бағдарды қамтамасыз етеді. KGS дәл кездесу жүйесі болып саналады, өйткені ол көлденең де, тік те (жарық жолы) бағдарды қамтамасыз етеді. Соңғы жылдары дәл емес жүйелер барған сайын аз қолданыла бастады. CGS барған сайын автопилоттармен және автоқону жүйелерімен байланысты болды.
CGS қалай жұмыс істейді: локализатор [локализатор], сырғанау баурайы [glideslope] және маркер маяктары [маркер маяк]
CGS екі негізгі компоненттен тұрады. Локализатор ұшқышқа ұшақтың ұшу-қону жолағының орталық сызығынан солға немесе оңға қарай ығысқандығын айтады, ал сырғанау еңісі ұшқышқа ұшу-қону жолағының басталуын өткізіп алу үшін түсу бұрышының тым жоғары екенін айтады. Үшінші компонент - маркер маяктары. Олар ұшқышқа ұшу-қону жолағына дейінгі қашықтықты анықтауға мүмкіндік беретін белгілер ретінде әрекет етеді. Жылдар өте олар GPS және басқа технологиялармен ауыстырылды.
Локализатор екі түрлі дыбыс жиілігін – біреуі 90 Гц, ал екіншісі 150 Гц – және қону жолақтарының біріне тағайындалған жиілікте шығаратын екі антенна жиынтығын пайдаланады. Антенна массивтері ұшу-қону жолағының екі жағында, әдетте ұшып көтерілу нүктесінен кейін орналасады, осылайша қону әуе кемесі ҰҚЖ ортаңғы сызығының үстінде орналасқан кезде дыбыстар өшеді. Ауытқу индикаторы ортасында тік сызықты көрсетеді.
Әуе кемесі оңға бұрылса, 150 Гц дыбыс барған сайын естілетін болады, бұл ауытқу көрсеткішінің орталықтан солға жылжуын тудырады. Егер ұшақ солға бұрылса, 90 Гц дыбыс естіліп, меңзер оңға жылжиды. Локализатор, әрине, әуе кемесінің визуалды бақылауын толығымен алмастыра алмайды, ол бағдарлаудың негізгі және өте интуитивті құралын қамтамасыз етеді. Ұшқыштар жазықтықты дәл орта сызығынан жоғары ұстау үшін меңзерді орталықта ұстауы керек.
Сырғанау еңісі дәл осылай жұмыс істейді, тек ол қону жолағының басына қатысты ұшақтың түсу бұрышын көрсетеді. Ұшақтың бұрышы тым төмен болған кезде 90 Гц дыбыс естіледі және аспаптар ұшақтың түсуі керек екенін көрсетеді. Түсу тым өткір болған кезде, 150 Гц жиіліктегі сигнал ұшақтың жоғары ұшуы қажет екенін көрсетеді. Әуе кемесі белгіленген сырғу жолының шамамен үш градус бұрышында қалғанда, сигналдар жойылады. Екі сырғанау антеннасы мұнарада белгілі бір биіктікте орналасқан, олар белгілі бір әуежайға сәйкес сырғанау еңіс бұрышымен анықталады. Мұнара әдетте жолақтың жанасу аймағына жақын орналасады.
Керемет жалған
Солтүстік-шығыс университетінің зерттеушілерінің шабуылы коммерциялық қолжетімді бағдарламалық қамтамасыз ету радиотаратқыштарын пайдаланады. 400-600 долларға сатылатын бұл құрылғылар әуежайдың SSC жіберген нақты сигналдар болып көрінетін сигналдарды жібереді. Шабуылдаушының таратқышы шабуылға ұшыраған ұшақтың бортында да, жерде де, әуежайдан 5 км-ге дейінгі қашықтықта орналасуы мүмкін. Шабуылдаушының сигналы нақты сигналдың қуатынан асып кетсе, KGS қабылдағышы шабуылдаушының сигналын қабылдайды және шабуылдаушы жоспарлаған тік және көлденең ұшу жолына қатысты бағдарды көрсетеді.
Ауыстыру нашар ұйымдастырылған болса, ұшқыш аспап көрсеткіштерінің кенеттен немесе тұрақсыз өзгерістерін көреді, ол CGS ақаулығы деп қателеседі. Жасанды тануды қиындату үшін шабуылдаушы ұшақтың нақты орналасқан жерін нақтылай алады , әр секунд сайын ұшақтың GPS орнын, биіктігін, жердегі жылдамдығын және басқа деректерді жердегі станцияларға және басқа кемелерге жіберетін жүйе.
Осы ақпаратты пайдалана отырып, шабуылдаушы жақындап келе жатқан әуе кемесі ұшу-қону жолағына қатысты солға немесе оңға жылжыған кезде сигналды бұрмалай бастайды және шабуылдаушыға ұшақтың деңгейде жүріп жатқаны туралы сигнал жібере алады. Мақаланың басындағы демонстрациялық бейнеде көрсетілгендей, ұшақ жол нүктесінен жаңа ғана өткен кезде шабуыл жасаудың оңтайлы уақыты болады.
Содан кейін шабуылдаушы нақты уақыттағы сигналды түзету және генерациялау алгоритмін қолдана алады, ол дұрыс жолдан ауытқу ұшақтың барлық қозғалысына сәйкес келетініне көз жеткізу үшін зиянды сигналды үнемі реттейді. Шабуылдаушыда тамаша жалған сигнал беру дағдысы болмаса да, ол CGS-ті шатастыруы мүмкін, сондықтан ұшқыш қонуға сене алмайды.
Сигнал спуфингінің бір нұсқасы «көлеңке шабуылы» ретінде белгілі. Шабуылдаушы әуежай таратқышының сигналдарынан жоғары қуатпен арнайы дайындалған сигналдарды жібереді. Шабуылдаушы таратқышы әдетте мұны істеу үшін 20 ватт қуат жіберуі керек. Көлеңкелік шабуылдар сигналды сенімді түрде бұрмалауды жеңілдетеді.
Көлеңке шабуылы
Сигналды ауыстырудың екінші нұсқасы «бір тонды шабуыл» ретінде белгілі. Оның артықшылығы сол, әуежайдың KGS қуатынан аз қуатпен бірдей жиіліктегі дыбысты жіберуге болады. Оның бірнеше кемшіліктері бар, мысалы, шабуылдаушы ұшақтың ерекшеліктерін нақты білуі керек - мысалы, оның CGS антенналарының орналасуы.
Бір тонды шабуыл
Жеңіл шешімдер жоқ
Зерттеушілер жалған шабуылдар қаупін жоюдың әлі жолы жоқ екенін айтады. Баламалы навигация технологиялары, соның ішінде жан-жақты азимуттық маяк, локатор маяк, жаһандық позициялау жүйесі және ұқсас спутниктік навигация жүйелері — аутентификация механизмі жоқ сымсыз сигналдар, сондықтан жалғандық шабуылдарына бейім. Оның үстіне тек KGS және GPS қонуға бет алудың көлденең және тік траекториясы туралы ақпаратты бере алады.
Зерттеушілер өз еңбектерінде былай деп жазады:
сияқты технологиялармен кездесетін қауіпсіздік мәселелерінің көпшілігі , и , криптографияны енгізу арқылы түзетуге болады. Дегенмен, локализация шабуылдарының алдын алу үшін криптография жеткіліксіз болады. Мысалы, әскери навигация технологиясына ұқсас GPS сигналын шифрлау белгілі бір дәрежеде жалған шабуылдардың алдын алады. Сонымен қатар, шабуылдаушы GPS сигналдарын өзіне қажет уақыт кешігулерімен қайта бағыттай алады және орынды немесе уақытты алмастыра алады. Шабытты GPS жалғандық шабуылдарын азайту және қабылдағыштың соңында ұқсас жүйелерді жасау туралы бар әдебиеттерден алуға болады. Қашықтық шектеулері мен қауіпсіз жақындықты растау әдістеріне негізделген ауқымды қауіпсіз локализация жүйесін енгізу баламалы болады. Дегенмен, бұл екі жақты байланысты қажет етеді және масштабтауға, техникалық-экономикалық және т.б. қатысты қосымша зерттеулерді қажет етеді.
АҚШ-тың Федералдық авиация әкімшілігі зерттеушілердің демонстрациясы туралы түсініктеме беру үшін жеткілікті ақпаратқа ие емес деп мәлімдеді.
Бұл шабуыл және жүргізілген зерттеулердің айтарлықтай көлемі әсерлі, бірақ жұмыстың негізгі сұрағы жауапсыз қалды: біреудің мұндай шабуылды жүзеге асыру қиыншылыққа баруға дайын болуы қаншалықты ықтимал? Хакерлерге пайдаланушылардың компьютерлеріне зиянды бағдарламаларды қашықтан орнатуға немесе танымал шифрлау жүйелерін айналып өтуге мүмкіндік беретін осалдықтардың басқа түрлерін монетизациялау оңай. Бұл CGS спуфинг шабуылына қатысты емес. Кардиостимуляторларға және басқа медициналық құрылғыларға өмірге қауіп төндіретін шабуылдар да осы санатқа жатады.
Мұндай шабуылдардың себебін көру қиынырақ болғанымен, олардың мүмкіндігін жоққа шығару қателік болар еді. IN , мамырда жаһандық қақтығыстар мен мемлекетаралық қауіпсіздікті қамтитын C4ADS коммерциялық емес ұйымы жариялаған мәліметте Ресей Федерациясының кемелердің навигация жүйелерін 65 миль немесе одан да көп қашықтыққа жолдан шығып кетуіне әкеліп соқтырған GPS жүйесінің үзілістерін кең ауқымды сынаумен жиі айналысатынын анықтады.Қырым көпірін ашу кезінде (яғни, «жиі» емес, бір рет) жаһандық навигациялық жүйе осы көпірде орналасқан таратқыштан құлап, оның жұмысы тіпті жақын жерде сезілгені айтылған. Анапа, осы жерден 65 км қашықтықта орналасқан. «Демек, бәрі шындық» (c) / шамамен. аударма].
«Ресей Федерациясы жаһандық навигациялық жүйелерді алдау мүмкіндіктерін пайдалану және дамытуда салыстырмалы артықшылыққа ие», - деп ескертеді баяндамада. «Алайда мұндай технологиялардың құнының төмендігі, ашық қолжетімділігі және пайдаланудың қарапайымдылығы тек мемлекеттерге ғана емес, бүлікшілерге, террористер мен қылмыскерлерге де мемлекеттік және мемлекеттік емес желілерді тұрақсыздандыруға кең мүмкіндіктер береді».
2019 жылы CGS спуфингі эзотерикалық болып көрінгенімен, шабуыл технологиялары жақсырақ түсінілетін және бағдарламалық қамтамасыз ету арқылы басқарылатын радио таратқыштар жиі кездесетіндіктен, алдағы жылдары бұл әдеттегідей болады деп ойлау қиын. Апат туғызу үшін CGS-ге шабуыл жасаудың қажеті жоқ. Олар өткен желтоқсанда Рождествоға бірнеше күн қалғанда Лондонның Гатвик әуежайын және үш аптадан кейін Хитроу әуежайын жауып тастаған заңсыз дрондар әуежайларды бұзу үшін пайдаланылуы мүмкін.
«Ақша - бір мотивация, бірақ күш көрсету басқа», - деді Ранганатан. – Қорғаныс тұрғысынан бұл шабуылдар өте маңызды. Бұл туралы қамқорлық қажет, өйткені бұл әлемде күш көрсетуді қалайтын адамдар жеткілікті ».
Ақпарат көзі: www.habr.com