基于部分相关性与认证数据不可预测性的 GNSS 重放攻击检测
密码学与安全
2021-01-25 v2 信号处理
摘要
有意干扰，尤其是 GNSS 欺骗，目前是定位、导航与授时（PNT）领域最重大的关切之一。随着伽利略系统采用开放服务导航消息认证（OSNMA），E1B 信号分量将连续广播不可预测的密码学数据。这使得 GNSS 接收机不仅能确保数据来源的真实性，还能对已在较好可见性条件下跟踪真实信号的接收机检测重放欺骗攻击。由于欺骗者需以近乎零延迟估计 OSNMA 引入的不可预测比特以实施安全码估计与重放（SCER）攻击，其不可避免地给信号引入轻微失真，这可作为欺骗检测器的依据。本文提出五种基于 GNSS 信号在可预测与不可预测部分上所得部分相关性的检测器。我们在广泛测试场景下评估它们，包括不同类型的接收机与欺骗条件。结果表明其中一种检测器始终优于其余，且即使在利于欺骗者的条件下也能以高概率检测 SCER 攻击。最后，我们讨论了在接收机中实现所提检测器的若干实际考量，特别是在使用伽利略 OSNMA 消息结构时。
引用
@article{arxiv.2010.12502,
title = {Detection of Replay Attacks to GNSS based on Partial Correlations and Authentication Data Unpredictability},
author = {Gonzalo Seco-Granados and David Gomez-Casco and Jose A. Lopez-Salcedo and Ignacio Fernandez-Hernandez},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.12502},
year = {2021}
}