GPS-приёмники всё чаще становятся элементами сложных систем, включающих многофункциональное программное обеспечение, различные каналы связи и форматы данных. Системный фактор позволяет улучшить характеристики GPS-аппаратуры, однако несёт и риски появления новых уязвимостей.

Классифицировать новые типы уязвимостей GPS и оценить масштаб связанных с ними угроз удалось исследователям из Университета Карнеги-Меллон и компании Coherent Navigation. В своей статье «GPS Software Attacks» они обратили внимание, что GPS-приёмники, зачастую воспринимаемые как аппаратные устройства, представляют собой комплексные компьютерные системы, в которых, помимо аппаратного, есть и программное обеспечение. И доля их программной компоненты растёт.

Современный GPS-приёмник встроен в сложные компьютерные комплексы, и циркулирующая в них информация способна, при наличии злого умысла, нарушить его работу. Авторы рассмотрели и классифицировали возможные типы целевых деструктивных воздействий на компьютерные GPS-системы, выделив три основных вида атак: атаки на уровне данных, атаки на программное обеспечение GPS-приёмника, атаки на GPS-зависимые системы.

Используя относительно простую аппаратно-программную систему, собранную из доступных на рынке и недорогостоящих элементов, специалисты провели несколько новых концептуальных атак на GPS-устройства. При этом, в частности, использовались следующие приёмы:

  • фальсификация эфемерид — регулярно обновляемых наборов данных о текущих орбитальных параметрах GPS-спутников;
  • передача некорректной информации о текущей дате;
  • намеренная рассинхронизация шкал времени;
  • атака на системное программное обеспечение устройства (вторжение, повышение привилегий в системе);
  • дезориентирующее искажение сигнала — псевдослучайного кода (спуфинг).

Новые методы атак прошли практическую апробацию на серийно выпускаемой пользовательской GPS-аппаратуре различных классов (на приёмниках и их модулях, а также на источниках сигнала). Атаки производились, главным образом, через принимающую антенну с использованием уязвимостей в программах анализа сигнала GPS, а также в ОС. Каждое из семи исследованных устройств было уязвимо как минимум к двум видам атак.

«До сегодняшнего дня широко известны были лишь такие виды атак на GPS, как заглушка сигнала и спуфинг, то есть атаки непосредственно на сигнал, а не на сами принимающие устройства, — комментируют эксперты eScan в России и странах СНГ. — Конечно, были изучены и атаки через уязвимости геоинформационных систем, использующих данные GPS, однако этот вид нападений нельзя назвать атаками непосредственно на GPS. Не стоит забывать и об использовании функционала GPS во вредоносных программах для осуществления „геонаправленных“ атак. В ходе таких атак вредоносное ПО действует нацеленно — лишь в определенном регионе или районе».

«Данное исследование рассматривает GPS-инфраструктуру как сложную компьютерную систему, включающую разнообразное программное обеспечение и сети связи, работающие по разным протоколам, — добавляют эксперты eScan. — Такой подход даёт более полную картину состояния защищенности, чем традиционное отношение к GPS как к исключительно аппаратной системе».

Эксперты eScan в России и странах СНГ попросили высказать свою точку зрения специалистов в области ГИС из группы «Неогеография»: «В ходе данного исследования, во-первых, практически показана возможность не только временного, но и окончательного выведения из строя существующих моделей приёмников посредством только лишь манипуляций с передаваемой информацией. Это достаточно интересный вывод, требующий глубокого осмысления и немедленных практических действий. Во-вторых, продемонстрирована особая опасность новых видов атак на инфраструктуры оперативного управления, построенные на базе GPS-систем — например, на аэродромные. Можно представить, какими последствиями обернётся, к примеру, увод злоумышленником самолёта, производящего посадку в сложных метеоусловиях, всего лишь на считанные метры от верного курса. Компьютеризированность современных спутниковых навигационных систем — это их „Ахиллесова пята“, и достойный ответ новым угрозам нам ещё только предстоит найти».