У Європі показали захищене PNT на базі GNSS та 5G

У рамках проєкту PARTICLE, що фінансується Європейським космічним агентством (ESA), було здійснено показ багаторівневого підходу до гарантованого визначення положення, навігації та часу (PNT) шляхом поєднання автентифікованих сигналів Galileo, приймачевих технологій захисту від підробки та розширень безпеки для позиціонування у мережах 5G. Лідером проєкту, що реалізується за програмою ESA NAVISP, стала компанія Qascom разом із Loctio та Університетом Патри.

Оскільки сучасна інфраструктура, транспортні та автономні системи стають усе більш залежними від технологій позиціонування, актуальність питання достовірності та цілісності PNT-даних невпинно зростає. У відповідь, команда PARTICLE створила комплексне рішення, яке інтегрує автентифікацію повідомлень Galileo Open Service Navigation Message Authentication (OSNMA), сервіс автентифікації сигналу Galileo E6 (SAS), унікальні приймачеві механізми виявлення втручань і підробок, а також позиціонування 5G як додаткове джерело навігаційної інформації.

У співпраці було розроблено спеціальний випробувальний полігон GNSS/5G з емульованими вузлами оператора та користувацькими терміналами. Серед функцій платформи — управління криптографічними ключами, безпечні компоненти для зберігання конфіденційних матеріалів та інтерфейси в реальному часі для налаштування скриптів і моніторингу роботи системи. Користувацький термінал GNSS створено на базі стійкого приймача QN500-P від Qascom, який було дооснащено засобами OSNMA і E6.

Фінальні результати проєкту було презентовано під час спеціального заходу ESA. Одним із ключових етапів стало комплексне дослідження загроз — на основі стандарту ISO/IEC 27005 для управління ризиками — що дозволило виявити важливі вразливості на фізичному рівні як для систем GNSS, так і для позиціонування через 5G.

Тестування в різних умовах

Стосовно тестування сегменту 5G, команда особливу увагу приділила захищенню позиціонування на основі вимірювання різниці часу приходу сигналу (OTDOA) від таких атак, як фальшиві базові станції, ретрансляції та глушіння сигналу. Детально були досліджені різноманітні додаткові механізми захисту: шифрування позиційних сигналів, вбудована автентифікація, кутова перевірка авторства сигналу, узгоджений downlink-uplink handshake та виявлення аномалій під час відстеження. Кожну з технік було проаналізовано окремо, як в умовах стандартної експлуатації, так і під час цілеспрямованого втручання — для цього використали емулятор VeriLoc.

Результати випробувань GNSS свідчать: обробка автентифікованих сигналів E6 ефективно знаходить спроби підробки завдяки невідповідностям початкової фази коду. У 5G-сценаріях усі обрані підходи впевнено виявили фальшиві базові станції та жодного разу не пропустили спроби глушіння. Особливо позитивний результат засвідчили кутова автентифікація та усунення ретрансляційних зловживань завдяки downlink-uplink переговорам, а застосування шифрованих позиційних сигналів запобігло створенню дійсних підроблених хвиль.

Згідно з данним експертів, отримані під час проєкту висновки є твердою основою для розвитку майбутніх витривалих PNT-приймачів, які комбінують автентифіковані супутникові сигнали й захищене наземне позиціонування. У подальших планах — інтеграція безпечних модулів безпосередньо у апаратний комплекс QN500-P, формування цілісної інфраструктури на основі одночасного застосування кількох захисних підходів та орієнтація на підвищення рівня технологічної готовності з адаптацією під майбутні стандарти.