چرا GPS می تواند تبدیل به پاشنه آشیل شود؟
به گزارش رهاتل، هر دو سیستم گالیله اروپا و بایدوی چین جدیدتر از GPS هستند و از برخی جهات تاب آوری بیشتری دارند. چینی ها با این وجود با سودجستن از سیستم فیبر نوری، دراین زمینه از رقبا پیشی گرفته اند.
غزال زیاری: اینروزها حملات Jamming (پارازیت) و Spoofing (حملات فریب) سیگنال های GPS در سرتاسر دنیا در حال افزایش می باشد. در این خصوص نگرانی هایی هم در رابطه با از اتفاقات تلخ در رابطه با احتمال از کار افتادن جهانی سیستم GPS وجود دارد؛ چونکه اگر سیستم ناوبری جهانی که آمریکا به آن متکی است به صورت کامل از کار بیفتد، جهان وارد هرج و مرج بی سابقه ای خواهد شد.
ماهواره هایی که سیستم موقعیت یابی جهانی (GPS) را هدایت می کنند، در فاصله حدود ۲۰ هزار کیلومتری بالای سر ما به فعالیت می پردازند و در سکوت جهان را درحال حرکت نگه می دارند. اما خاموشی این ماهواره ها، می تواند دنیا را به صورت کامل بهم بریزد.
اگر GPS قطع شود...
دینا گوارد، بنیان گذار بنیاد «ناوبری و زمان سنجی تاب آور» (یک موسسه خیریه که برای تقویت GPS فعالیت می کند) در اینباره توضیح داد: «با از کار افتادن احتمالی GPS، شاهد ترافیک های سنگین و تصادفات جاده ای خیلی بیشتری خواهیم بود؛ چونکه نخستین و فوری ترین تاثیر این اتفاق، در سیستم حمل و نقل خواهد بود.»
در عین حال، هزاران هواپیما در آسمان، برای ناوبری و فرود دقیق علاوه بر سایر سیستم ها، از GPS استفاده می نمایند و در صورت قطع شدن این سیستم، با ابهام های بی شماری روبرو خواهند شد. بعلاوه، بخش های حیاتی جامعه (از تراکنش های مالی گرفته تا سیستم های تولید انرژی) که به موقعیت یابی، ناوبری و زمان سنجی دقیق (PNT) متکی اند هم گرفتار مشکل خواهند شد و ارتعاشات قطعی GPS که توسط منظومه ۳۱ ماهواره ای GPS متعلق به آمریکا عرضه می شود، در سرتاسر جهان احساس خواهد شد.
اریک دهلر، نایب رییس بخش دفاع، ماهواره ها و سیستم های فضاپیما در شرکت سایرا اسپیس در اینباره توضیح داد: «اگر قطعی GPS، در یک چشم به هم زدن رخ دهد و آنرا به صورت کامل از دست بدهیم، شاهد یک لحظه فاجعه بار خواهیم بود: توقف جهانی هر چیزی که حرکت می کند، هر داده ای که جابجا می شود و هر انسانی که حرکت می کند! همه این ها متوقف می شود.»
از دست رفتن سیگنال های زمان سنجی موجود در GPS، یکی از تاثیرگذارترین اتفاق ها خواهد بود. اتصالات تلفن همراه احتمالا فرو می پاشد و در بین این اختلال، میلیاردها دلار به سرعت از بازارهای بورس محو خواهد شد.
قطعی GPS، بیشتر از هرکشوری برای آمریکا ویرانگر خواهد بود؛ چونکه این کشور اتکای زیادی به سیستم فضایی حاکمیتی خود دارد و در ساخت سیستم های پشتیبانی که بتوانند تاب آوری ضروری جهت تداوم فعالیت کشور را فراهم آورند، تعلل کرده است.
هیئت مشورتی ملی PNT مبتنی بر فضا هم سال گذشته گوشزد نمود که آمریکا در این کورس عقب مانده است. از طرفی چین در سالیان اخیر، بایدو (Beidou)، سیستم ناوبری ماهواره ای مدرن ترش را با شبکه گسترده ای از کابل های فیبر نوری و سیگنال های رادیویی زمینی تقویت کرده است.
چطور ممکنست GPS قطع شود
طبیعتاً شرایط ضروری جهت از کار افتادن کامل کل شبکه GPS هم در نوع خودش عجیب خواهد بود و احتمالا با دستاوردهای اجتماعی گسترده تری همراه می باشد. چنین قطعی ای ممکنست در اثر شلیک سلاح های ضدماهواره توسط چین یا روسیه ضد ماهواره های GPS آمریکا رخ دهد (لازم به ذکر است که آمریکا هم سلاح های ضدماهواره دارد) و یا یک طوفان ژئومغناطیسی قدرتمند، یا تشدید پتانسیلهای جنگ الکترونیک سبب قطع شدن GPS شود.
با وجودی که قطعی کامل سیستم GPS خیلی غیرمحتمل است ولی باید این را دانست که GPS هم خطاپذیر نیست و نقاط ضعف خاص خودش را دارد.
طبق گفته دهلر، در زندگی روزمره شاهد این هستیم که GPS، بصورت منطقه ای، به صورت منظم مبتلا به اختلال، پارازیت و تداخل می شود. هر هفته GPS هزاران هواپیما و کشتی مورد مداخله قرار گرفته و سیگنال ها به صورت مرتب در اطراف مناطق جنگی مختل می شوند.
گوارد هم ضمن اشاره به این نکته که آمریکا اصلاً آمادگی خوبی ندارد، یادآوری کرد که باید اقدامات بیشتری برای ایجاد سیستم های PNT صورت گیرد که بتوانند به عنوان پشتیبان سیگنال های جی پی اس مبتنی بر فضا عمل کنند. او دراین باره اظهار داشت: «یک آگاهی کلی وجود ندارد. ما اساسا معماری PNT تاب آور یا هیچگونه معماری PNT دیگری به جز GPS نداریم.»
GPS چیست و چطور کار می کند؟
منظومه GPS متشکل از ۳۱ ماهواره است که در طول سال ها، چندین بروزرسانی سخت افزاری دریافت کرده اند. این منظومه در ۴۰ سال قبل درحال عملیات بوده و به طور معمول با در دسترس بودن ۱۰۰ درصدی، پخش می شود و داده های موقعیت مکانی دقیق را تا محدوده ۷ متری فراهم می آورد.
ماهواره های GPS تنها یکی از چهار سیستم موسوم به سیستم های ماهواره ای ناوبری جهانی (GNSS) درحال فعالیت هستند و علاوه بر آنها، بایدوی چین، سیستم گلوناس (GLONASS) روسیه و منظومه گالیله (Galileo) اروپا هم فعالیت مشابهی دارند. البته در طول نیم دهه گذشته، سیگنال های GNSS به صورت روبه افزایشی مورد حمله قرار گرفته اند؛ چونکه فناوری مختل کردن آنها ارزان تر و پیچیده تر شده است. به طور معمول اختلال در اطراف روسیه، اسرائیل، میانمار، دریای چین جنوبی، مناطقی از خاورمیانه و کشورهای بالتیک در اروپا رخ می دهد.
حملات به سیگنال های ماهواره های جهانی
به طور کلی، دو شکل حمله ضد سیگنال های GNSS وجود دارد:
پارازیت (Jamming) و حملات فریب (Spoofing)؛ پارازیت شامل مسدود کردن سیگنال هاست، بطوریکه موقعیت یابی در دسترس نباشد.
اما حملات فریب شامل ایجاد سیگنال های ساختگی است که سبب می شود چیزی در جای دیگری از نقشه ظاهر شود. مثلا کشتی ها به نحوی نشان داده می شوند که انگار در خشکی یا فرودگاه ها هستند؛ یا هواپیماها جوری به نمایش در می آیند که انگار در دایره های تنگ پرواز می کنند. در یک ویدیو که در آن شاهد تداخل GPS هستیم، سیستم های هواپیما پیام اخطار اوج گرفتن را پخش می کنند، در صورتیکه خلبانان ارتفاع را بالاتر از ارتفاع کوه اورست گزارش می کنند.
تاد هامفریز، مدیر لابراتوار ناوبری رادیویی دانشگاه تگزاس در اینباره اظهار داشت: «من بیشتر از همه نگران هوانوردی هستم. تداخل GNSSدست کم یک مرتبه عامل اصلی یک حادثه مرگبار هوایی در اروپا بوده و یک حمله عمدی ضد هوانوردی آمریکا، بر خلاف حملات جانبی در اروپا، صدمه اقتصادی حیرت انگیزی به بار خواهد آورد.»
به گفته مقامات هوانوردی، تعداد حوادث فریب (Spoofing) پارسال ۵۰۰ درصد بیش از سال ۲۰۲۳ بوده است.
آسیب های احتمالی و بی اطلاعی کاربران
در آمریکا، ارتش از تنظیمات جی پی اس قوی تری نسبت به کاربردهای تجاری استفاده می نماید ولی در تمام زیرساخت های حیاتی، از ارتباطات و سیستم های نظارت بر سلامت گرفته تا تولید غذا و مدیریت فاضلاب، ردی از داده های PNT دیده می شود.
کیتلین دورکوویچ، مقام سابق امنیت ملی و کارشناس زیرساخت های حیاتی دراین باره توضیح داد: «هیچ بخشی وجود ندارد که از GPS استفاده نکند و برخی نسبت به بقیه وابستگی بیشتری دارند. اما کاربرهای این بخش ها از ریسک های در رابطه با وابستگی شان به آن و روش هایی که ممکنست منجر به اختلال یا تضعیف سیستم شود، آگاهی ندارند.»
طبق گفته کارشناسان، ایجاد یک رویکرد «چندلایه» می تواند به کاهش صدمه پذیری GPS در مقابل حملات کمک نماید.
مقایسه GPS با رقبای بین المللی
هر دو سیستم گالیله اروپا و بایدوی چین جدیدتر از GPS هستند و از برخی جهات تاب آوری بیشتری دارند.
در حالی که ماهواره های GPS تنها در مدار میانی زمین مستقر هستند، بایدو در چندین مدار ماهواره دارد و در استقرار آنها در مدار پایین زمین نیز پیشرفته تر است. چین درعین حال دارای یک شبکه پخش رادیویی زمینی به نام eLoran است و با کشیدن ۲۰هزار کیلومتر کابل فیبر نوری، ساختاری را طراحی نموده که به ۲۹۵ مرکز زمان سنجی متصل می شوند تا جایگزین هایی را پخش کنند.
تلاش ها برای ارتقاء GPS
از همین رو، مقامات مرتبط در آمریکا، خواستار رویکرد منسجم تری برای مدیریت PNT شده و امیدوارند تا GPS به طور دقیقتر به عنوان «زیرساخت حیاتی» تعیین شود.
گوارد دراین باره اظهار داشت: «ما دوست داریم معماری ملی هسته ای PNT را ببینیم. پس نوعی شبکه فیبر و پخش زمینی را پیشنهاد می نماییم. از نظر ما، این یک بازدارندگی قابل توجه خواهد بود و در حقیقت سیستم های مبتنی بر فضا را ایمن تر می کند، چونکه افراد کمتری تمایل به تداخل در آن خواهند داشت.»
جرمی بنینگتون، نایب رییس تضمین PNT در Spirent Communications هم دراین باره توضیح داد: «این بدان معنا نیست که آمریکا زیرساخت زمان سنجی قدرتمندی ندارد، در حقیقت بسیار قوی است. اما بخش زیادی از آن در نهادهای تجاری پراکنده است که تفاوت آشکاری با نگاه ملی چین دارند. به عقیده من به یک پشتیبان نیاز خواهد بود تا بتوان در نهایت به آن رویکرد چندلایه رسید.»
راه های گوناگونی برای افزودن تاب آوری بیشتر و ارتقاء سیستم GPS موجود وجود دارد. در حقیقت می توان ماهواره های GPS را به مدارهای دیگر اضافه کرد تا سیگنال های توانمندتری عرضه کنند و با این وجود نباید سعی برای یافتن راه هایی در امتداد کاهش تاثیر پارازیت و فریب را نیز فراموش کرد
لیزا دایر، مدیر اجرایی اتحاد نوآوری جی پی اس هم یادآوری کرده که سیستم GPS می تواند مثل گالیله و بایدو، قابلیت احراز هویت را برای تأیید حقیقی بودن سیگنال هایش اضافه کند. بگفته او با این وجود عرضه سیگنال جدیدتر L۵ هم می تواند محافظت بیشتری برای هواپیماها و هوانوردی بوجود آورد.
به روزرسانی های سخت افزاری نیز در حال انجام می باشد. نیروی فضایی آمریکا اخیراً بودجه چندین شرکت را برای توسعه منظومه های ماهواره ای GPS در مدار پایین زمین تأمین کرده و به سرعت سیستم هایی را به فضا پرتاب کرده است.
بنینگتون بر این باور است که علاوه بر مدیریت بهتر دولتی در مورد GPS، سازمان ها باید برای ارتقاء سیستم ها و حفاظت های خود هزینه کنند: «اگر پارازیت یا فریب GPS در هر فرودگاه بزرگی رخ دهد، میزان لغو پروازها و تاخیرها و هزینه های تحمیل شده به شرکتهای هواپیمایی تنها در چند ساعت، بیش از هزینه ارتقاء ناوگان آنها خواهد بود.»
منبع: wired
منبع: rahatel.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان رهاتل در مورد این مطلب