СмартПульс - держите руку на пульсе высоких технологий! Новости, статьи, обзоры мобильных устройств, компьютеров, комплектующих, радиолюбительских конструкций

     Главная - Статьи - Спуфинг GPS - что это такое, как он работает и как от него защититься

Спуфинг GPS - что это такое, как он работает и как от него защититься. Практический пример

Предисловие

Спуфинг GPS (спуфинг навигации) - это подмена (фальсификация) данных спутниковой навигации с помощью подменных сигналов, похожих на спутниковые, но более мощных. В настоящее время "в связи со сложной международной обстановкой" спуфинг стал применяться часто и на больших террриториях.

Термин "спуфинг GPS" возник в те времена, когда GPS была единственной спутниковой навигационной системой. Сейчас правильнее называть "спуфинг навигации", но, в силу исторически сложившегося наименования, далее в тексте будет именоваться "спуфинг GPS" или просто спуфинг (спуффинг).

Спуфинг не следует путать с банальным GPS-глушением. В последнем случае устройство навигации просто не может определить свои координаты, в то время как при спуфинге они определяются, но являются ложными.

По степени технической сложности спуфинг GPS условно разделяется на два вида. Первый вид - простой, когда спуфинг просто "бьёт по площадям", охватывая большое пространство с целью "запутывания" всех объектов, находящимся на этом пространстве. Такой спуфинг встречается чаще всего.

Второй вид - "прицельный", когда надо увести с траектории какой-то конкретный объект. В этом случае спутниковые сигналы сначала подменяются на почти точно такие же, но исходящие от спуфинг-передатчика, а затем координаты постепенно изменяются таким образом, чтобы привести объект в какую-то заданную точку, или же заставить его совершать бессмысленные бесконечные перемещения. Я даже не представляю, какие "заслуги" должен иметь "объект" перед спецслужбами, чтобы на него так охотились. :)

Спуфинг как явление подмены существует не только в области навигации, бывает и в области электронных писем, ip-адресов и много чего другого. Но это - другие узкоспециализированные вопросы, которых здесь касаться не будем.

В этой статье будет описан практический пример спуфинга GPS и описан один из простых способов защиты от него (хотя защищающий не на 100%).
 

Реальный тест передвижения в условиях спуфинга на двух устройствах

Итак, влияние спуфинга тестировалось во время велосипедной поездки по красивому маршруту вдоль Химкинского водохранилища в Москве от парка Покровское-Стрешнего до станции электричек МЦД Левобережная.

Схематично маршрут примерно такой (серая линия с точками):

Кликнуть для увеличения, откроется в новом окне

Трек поездки записывался на двух устройствах: древнем смартфоне Samsung S4 mini (ОС Android 4) и относительно современном Samsung A22 (ОС Android 12).

Почему именно они были выбраны?!

Samsung S4 mini был выпущен во времена, когда в мире были полностью работоспособными в глобальном масштабе только две системы спутниковой навигации - американская GPS и российская ГЛОНАСС, и не было внедрено никаких способов для дополнительного улучшения позиционирования.

У нового Samsung A22 возможностей для навигации значительно больше. Он поддерживает 4 спутниковых системы: американскую GPS, российскую ГЛОНАСС, китайскую BeiDou и европейскую Galileo. Плюс к этому обладает дополнительными возможностями улучшения позиционирования: по уровням сигналов с сотовых вышек (эта опция обычно в технических характеристиках не указывается и точная степень её влияния неизвестна), плюс по "наблюдаемости" окружающих смартфон точек доступа Wi-Fi и даже точек Bluetooth (гарантированная дальность действия которых составляет только 10 м). Подробности, как это всё работает, - в этой статье (сторонний ресурс).

Было крайне интересно сравнить результаты работы навигации на простом и продвинутом устройствах.

Начнём с древнего Samsung S4 mini.

Вот какой получился трек (записан в приложении Навител):

Как можно видеть, благодаря спуфингу я весь маршрут проехал по взлётно-посадочным полосам аэропорта Шереметьево имени А.С.Пушкина. :)

Та же картинка, но в более крупном масштабе:

Теперь - интересный вопрос: а почему вообще GPS-спуфинг "любит" отправлять устройства навигации в аэропорты? Кстати, иногда меня спуфинг забрасывал не только в Шереметьево, но и в новосибирский аэропорт Толмачёво и даже в киевский Борисполь!

Всё очень просто: зоны вблизи аэропортов являются запретными для полётов беспилотных квадрокоптеров. Причём эти запреты встроены прямо в их прошивку, благодаря чему квадрокоптер либо совсем откажется взлетать, либо его владелец получит жесткое предупреждение "здесь летать нельзя!" (в зависимости от политики изготовителя квадрокоптера).

Вот, например, карта запретных зон и зон предупреждений с сайта одного из крупнейших производителей квадрокоптеров DJI:

На картинке показаны зоны запретов только вблизи аэропортов, на самом деле сейчас вся Москва под запретом (приказ Минтранса - PDF).

Из-за спуфинга GPS, "перемещающего" квадрокоптеры в зоны с ограничениями, они откажутся летать не только вблизи аэропортов, но и на всех территориях, подверженных спуфингу. Разумеется, БПЛА военного назначения никакие запреты не соблюдают; но у них возникнут ошибки навигации, мешающие лететь им туда, куда их послали. Они смогут перейти на инерциальные системы навигации, но их точность хуже.

Кстати, на последнем изображении показаны только "генеральные" запретные зоны, на самом деле их гораздо больше.

Теперь обратимся ко второму смартфону, записывавшему трек поездки - Samsung A22.

Перед началом поездки в нём были сделаны настройки, улучшающие геопозиционирование с учётом точек доступа Wi-Fi  и устройств Bluetooth (Настройки -> Локация -> Местоположение, обратить внимание на два нижних "переключателя"):

И вот трек велопрогулки, лишь на короткое время перебросивший меня в Шереметьево:

Чудо: реальный трек оказался прерванным ложными линиями всего на 1 км! Которые, кстати, тоже отбрасывали меня в Шереметьево.

Благодарить за это надо не только указанные выше волшебные дополнительные настройки, но и то, что смартфон работает сразу с 4-мя системами спутниковой навигации; а также ориентируется по вышкам сотовой связи.

Надо сказать, что работа навигации смартфона облегчалась тем, что в течение поездки нормально работал мобильный интернет, благодаря чему смартфон мог получать для ориентации дополнительную информацию с внешних серверов. При отсутствии мобильного интернета (что сейчас часто бывает) результат мог бы оказаться хуже.

Конечно, современные технологии навигации значительно улучшили её точность, но и они - не панацея.

Например, в центре Москвы такие густые GPS-помехи, что даже эти технологи не позволяют определить своё местоположение с точностью лучше, чем в несколько десятков метров. А бывает там и так, что ты стоишь на месте, а навигация показывает, что куда-то движешься (чаще всего движешься скачками).

Как улучшить точность навигации в смартфонах всех других производителей, не скажу, но в смартфонах Oppo / Realme делается по методике, близкой к Самсунгу: Настройки - Местоположение - Поиск сетей Wi-Fi и устройств Bluetooth - включить "Поиск Wi-Fi" и "Поиск Bluetooth".

Ко всему сказанному надо добавить, что там, где требуется "серьёзная" навигация, там применяются и более серьёзные методы защиты от спуфинга GPS при работе в условиях помех. Там добавляют инерциальные средства навигации (они рассчитывают местоположение по направлению движения и пройденному пути), датчики ближней навигации, работу по радиомаякам, сличение окружающего пейзажа с картой местности и её снимками, и многое другое. Беспилотные автомобили даже просто "видят" с помощью камер, где они находятся и куда едут.

Из рекомендаций - не только включить описанные в статье настройки, но и скачать оффлайновые версии карт.

Всем спасибо за внимание!

Перейти на Главную

 Ваш Доктор.
   09 июля 2025 г.

Вступайте в группу SmartPuls.Ru  Контакте! Анонсы статей и обзоров, актуальные события и мысли о них.

  Комментарии вКонтакте:

При копировании (перепечатке) материалов или использовании изображений ссылка на источник (сайт SmartPuls.ru) обязательна!  Доктора! (Администрация сайта - контакты и информация)
  Группа SmartPuls.Ru  Контакте - анонсы обзоров, актуальные события и мысли о них