GPSハッキングとGPS信号の弱点 信号が微弱 2万km彼方に100Wの電球があるのと同じレベル

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1 GPSハッキングとGPS信号の弱点 信号が微弱 2万km彼方に100Wの電球があるのと同じレベル
同じ周波数で強力な電波があったらとても受信できない 信号の形式・内容が公知 技術力さえあれば、誰でもGPS受信機をつくれる 技術力さえあれば、誰でもGPS信号をつくれる 正当な信号か検証する仕組みがない GPS信号は、暗号化はされておらず、認証情報もない 第三者が生成した信号を、正当な信号と区別できない

2 3.5mアンテナで増幅した測位衛星のスペクトル
電通大の菅平観測局 パラボラアンテナで数10dBのゲインがあるので、信号が見える 基本は、自然界の雑音以下（-100dBm）

3 How about accuracy (Code) ?
Real correlator samples (40MHz) GPS L1-C/A : 1chip (293m) With the aid of “loop filtering + correlator characteristic”, we try to estimate the code measurements approximately desi-meter level (- 1m).

4 マルチパスが支配的な例（丸の内） トラッキングポイント 40MHzサンプリング マルチパスも一種の干渉源

5 GPSのセキュリティ：意図的な場合 意図的なもの（１）：ジャミング（妨害） ソウル周辺における事例（2010年頃から）
PPD（Personal Privacy Device） GPSを妨害する電波を発射する装置。 米国でトラック等のドライバーが自己の 　　位置を知られるのを嫌い、使用する例が 　　あった（当時は合法だった）。 現在は違法とされている。 症状：GPSを利用できなくなる。 強力な妨害波ほど広い範囲のGPS受信機を 　　妨害できるが、送信源を発見・特定するのは 　　容易になる。 市販されていたPPDの例

6 ニューアーク空港（ニュージャージー州）の状況
ジャミングの例 GPSを妨害するのは難しくない 米国ではPDD（Personal Privacy Device）と称して販売されていた（当時は合法） トラック運転手等が運行実績を会社に知られないため GBAS（GPSによる航空機着陸誘導システム）地上装置の誤動作の原因と判明 現在は規制対象。しかし、容易に妨害できる状況には変わりない GBAS地上装置のアンテナ フリーウェイ 市販PDDの例 ニューアーク空港（ニュージャージー州）の状況

7 問題点 電波干渉やジャミングを検知しても、発信源を特定するのが困難。 自動車のように移動する場合はさらに難しい。

8 GPSのセキュリティ：意図的な場合 意図的なもの（３）：スプーフィング（なりすまし） GPS信号を独自に生成して送信するもの。
最近は、ソフトウェア無線技術の進展により安価に実行できるようになってきた。 症状：GPSにより測定される位置が大きくずれる。 攻撃者の意図する位置を算出させることが可能。 （Septentrio社HPより）

9 船舶を乗っ取った実験例 スプーフィング 送信機 予定経路 スプーフィングされた位置
（Todd Humphreys, Secure PNT for Autonomous Systems, Stanford PNT Challenges and Opportunities Symposium, Nov. 2013）