利用机会性 IRIDIUM 信号进行 GNSS 欺骗检测
密码学与安全
2020-06-20 v1 信号处理
摘要
本文研究私有 IRIDIUM 卫星星座，以提供独立于 GNSS 的定位服务。具体而言，我们应用研究结果提出了一种新的 GNSS 欺骗检测方案，该方案利用了 IRIDIUM 卫星广播的未加密 IRIDIUM Ring Alert (IRA) 消息。我们首先对 IRIDIUM 卫星星座的许多参数进行了逆向工程分析，例如卫星速度、数据包到达时间间隔、最大卫星覆盖范围、卫星过境持续时间以及卫星波束星座等。随后，我们采用上述统计数据创建了详细的卫星网络模型。接着，我们提出了一种方案，用于检测目标用户因 GNSS 欺骗攻击而偏离其路径的意外偏差。我们表明，该方案能够高效且有效地验证由标准 GNSS 卫星星座估计的位置，并提供了适用于多种应用场景的约束条件和参数。本文报告的所有结果均由真实数据支持，展示了我们方案的质量和可行性。具体而言，得益于持续数天的测量活动，我们收集并分析了数十万条 IRA 消息。所有收集的数据（1000+ 小时）均已向研究界公开。我们的方案特别适用于沙漠、乡村地区或开阔海域等无人值守场景，在这些场景中，由于部署限制，依赖众包的标准欺骗检测技术无法使用。此外，与竞争方案相比，我们的方法不依赖物理层信息、专用硬件或多个接收站，而仅利用单根接收天线和公开的 IRIDIUM 传输。最后，本文还指出了新的研究方向。
引用
@article{arxiv.2006.10284,
title = {GNSS Spoofing Detection via Opportunistic IRIDIUM Signals},
author = {Gabriele Oligeri and Savio Sciancalepore and Roberto Di Pietro},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.10284},
year = {2020}
}
备注
Accepted for the 13th Conference on Security and Privacy in Wireless and Mobile Networks (WISEC), 2020