针对 Galileo 开放服务导航消息认证的实用欺骗攻击
密码学与安全
2025-01-17 v1
摘要
本文考察了 Galileo 开放服务导航消息认证 (OSNMA)，首次发现两项关键漏洞，即人为操控的时间同步 (ATS) 和可中断的信息认证 (IMA)。ATS 允许攻击者在满足时间同步 (TS) 要求的同时伪造接收器的信号和/或本地参考时间 (LRT)。IMA 允许因接收破损消息（可能由欺骗攻击引起）而暂时中断导航数据认证过程，并在此后恢复认证。利用 ATS 漏洞，我们提出了两种 TS-合规重放 (TSR) 攻击变体（实时版和非实时版），攻击者在严格遵守 TS 规则的前提下将信号重放给受害接收器。我们进一步提出了 TS-合规伪造 (TSF) 攻击，攻击者首先使用已披露的密钥根据 OSNMA 协议伪造消息，然后相应地篡改受害者的 LRT 以符合 TS 规则，最后将伪造消息发送给接收器。最后，我们提出一种基于 IMA 漏洞的拼接重放 (CR) 攻击，攻击者以一种仍可正确验证所重放信号中导航数据的方式，将重放信号拼接到受害者接收器的信号上。为验证所提出攻击的有效性，我们使用制造商为 Septentrio 的商业 Galileo 接收器、两个软件定义无线电 (SDR) 设备、开源 Galileo-SDR-SIM 和 OSNMAlib 软件进行了实际实验。结果显示，所有攻击均能通过 OSNMA 方案，TSF 攻击还能将接收器欺骗至任意位置。
引用
@article{arxiv.2501.09246,
title = {Practical Spoofing Attacks on Galileo Open Service Navigation Message Authentication},
author = {Haiyang Wang and Yuanyu Zhang and Xinghui Zhu and Ji He and Shuangtrui Zhao and Yulong Shen and Xiaohong Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.09246},
year = {2025}
}
备注
16 pages, 20 figures