Как защита от спуфинга не пускает ложное созвездие в решение
Пространственная сигнатура выдаёт поддельное созвездие: настоящие спутники приходят со всех сторон, спуфер — с одного направления. Именно этим пользуется терминал DPA.
Что делает спуфер
Спуфер формирует сигналы со структурой настоящих передач ГНСС — корректные коды, правдоподобный эфемерис, согласованные метки времени, — но описывающие выбранное им положение. Поскольку подделка приходит значительно сильнее настоящего сигнала с высоты 20 000 км, обычный приёмник предпочитает её.
Переход обычно происходит плавно. Приёмник не сообщает об ошибке, потому что по его собственной логике ничего не произошло: он отслеживает сильные, корректно сформированные сигналы и считает по ним допустимое решение.
Пространственная сигнатура выдаёт подделку
Все поддельные спутники подменённого созвездия исходят из одного передатчика, а значит приходят с одного направления с одинаковым волновым фронтом. Настоящее созвездие так не умеет: реальные спутники разбросаны по небу, и их сигналы приходят одновременно со многих направлений.
Это признак, которым решётка может воспользоваться, а одноэлементная антенна — нет. Одиночная патч-антенна видит лишь сумму всего пришедшего и не имеет способа спросить, откуда что пришло.
Как это используют модели DPA
Наши терминалы двойной защиты — TX2501-AJS-4CH-DPA на четырёх элементах и TX2512-AJS-16CH-DPA на шестнадцати — выполняют защиту от спуфинга одновременно с подавлением помех на той же апертуре. Сигналы с общим пространственным происхождением ослабляются как группа, так же как подавляется направление на источник помех.
Заданный результат — остаточное C/N₀ поддельного сигнала на выходе ≤20 дБ: до приёмника доходит уровень, слишком слабый, чтобы выиграть корреляцию у настоящих спутников. Навигационное решение считается по реальному созвездию, потому что ложное просто не доходит с достаточной мощностью.
Где границы метода
Пространственное подавление работает потому, что спуфер занимает одно направление. Продуманная атака с нескольких разнесённых передатчиков даёт больше одного источника и расходует степени свободы так же, как несколько помех, — ещё один аргумент в пользу шестнадцати элементов там, где угроза серьёзна.
Стоит честно обозначить и другое: это подавление на антенне, а не аутентификация сигнала. Метод не пускает ложное созвездие в навигационное решение, но не доказывает криптографически подлинность того, что в него всё-таки попало.