GPS: hogyan védhetjük meg a rendszert, amelytől annyi fontos szolgáltatásunk függ?

Tavaly szeptember 1-jén arról számolt be a Financial Times, hogy előző nap a Varsóból Plovdivba utazó Ursula von der Leyen repülőgépének nehézségei támadtak a leszállással, valószínűleg a GPS-jel zavarása miatt. Bár az Európai Bizottság elnöke végül rendben földet ért, és az információk ellentmondásosak arról, hogy a GPS-probléma mennyire volt súlyos – sőt, arra sincs bizonyíték, hogy valakik tényleg szándékosan zavarták volna a gép műszereit –, a történtek interpretációjából látszik, hogy egy ilyen incidens ma elég könnyen elképzelhető.

Mégpedig jogosan, a rendszer ugyanis kimondottan sérülékeny. Fenyegetik a blokkolási (jamming) és a jelhamisítási (spoofing) kísérletek is – derült ki Bastiaan Ober, az Integricom Hungary ügyvezetője előadásából, melyet a BME-n szervezett GNSS Under Attack című workshopon tartott.

A műholdas helymeghatározás lényege, hogy a vevő egyszerre több – ma már 30-40 – műhold jeleit veszi, a jelek vétele alapján számított távolságokból határozza meg a saját pozícióját az ismert helyzetű műholdakhoz képest. A mindközönségesen GPS-ként emlegetett szolgáltatás valójában a Global Navigation Satellite System (GNSS) névre hallgat: a GPS az amerikai rendszer, amelynek létezik orosz (Glonass), EU-s (Galileo) és kínai (BeiDou) megfelelője is.

Az, hogy kritikus infrastruktúráról van szó, ma már nyilván senkinek sem újdonság. Majdnem 7 milliárd eszköz csatlakozik rá világszerte, egy sor fontos szolgáltatás, sőt kulcsfontosságú ágazatok függnek tőle. 

Nem ám csak az okostelefonok: még az elektromos hálózatok is a műholdas jelekre támaszkodnak 

– magyarázta Bastiaan Ober. A London Economics tanácsadócég 2021-ben kiszámolta, hogy a GPS egynapos leállása 1,4 milliárd font kárt okozna Nagy-Britanniában, egy hétnyi üzemzavar esetén pedig 7,6 milliárd fontra rúgna a veszteség.

Ráadásul mivel a hatékonysága és az általa biztosított kényelem nagyon megerősítette a bizalmat iránta, hajlamosak vagyunk objektív, tévedhetetlen tekintélyként kezelni a GPS-t. Ha téved, azt igazán meggyőzően teszi, ezért fordul elő, hogy egyes felhasználók akkor is hisznek neki, ha a fizikai valóság ellentmondani látszik. Holott, mint Bastiaan Ober rámutatott, 

a GNSS lehet pontatlan, elérhetetlen, megtévesztő – és támadható is.

A potenciális sebezhetőségek közül kétségkívül a legaggasztóbb, ha a műholdas navigáció az elektronikus hadviselés első frontjává válik. Nyilvánvaló, hogy nemcsak a háború sújtotta térségekben, hanem szinte bárhol a világon zavarják a GPS-jeleket, elsősorban a GPS-alapú flottakövetés akadályozása, illetve az útdíjak elkerülése céljából.

Philipp Berglez professzor bemutatott olyan, a szakirodalomban is publikált eseteket, amikor a GPS-vevők azt mutatták, hogy az adott környéken az összes hajó körbe-körbe megy. Egy ilyen manipuláció ráadásul viszonylag könnyen hozzáférhető eszközökkel megoldható, és a szükséges technikai tudás sem elérhetetlen. Az Európai Unió ezért cselekvési tervet készít a biztonsági fenyegetések kezelésére, beleértve további műholdak telepítését, az észlelési képességek javítását és a kritikus infrastruktúra ellenálló képességének növelését.

De hogyan lehet egyáltalán tesztelni az eszközöket mások veszélyeztetése nélkül? Nos, ilyen kísérleteket például elhagyatott norvégiai fjordok magas sziklafalainak árnyékában szoktak elvégezni – mondta a bme.hu-nak Takács Bence, az Építőmérnöki Kar Általános és Felsőgeodézia Tanszékének docense. Hozzátette, van lehetőség laboratóriumi körülmények között végezhető tesztekre is, az ehhez szükséges szimulátort és jelgenerátort az Emerson NI munkatársai mutatták be. Az eszközök kifejlesztését az Európai Űrügynökség támogatta, ezért cégek, kutatóintézetek is használhatják.

Rektori Hivatal, Kommunikációs Igazgatóság
fotók: Hankó Viktor