Hakerzy mogą zniszczyć GPS, potrzebne nowe rozwiązania

Ponad 90 proc. światowego handlu jest transportowane drogą morską, jednym z kilkudziesięciu bardzo zatłoczonych szlaków handlowych. Statki wszystkich typów posługują się przy tym takim samym systemem nawigacyjnym, opartym na pozycjonowaniu GPS. Ten satelitarny system, doskonały na przełomie wieków, obecnie okazuje się coraz bardziej wrażliwy na ataki hakerskie. Tymczasem tego typu atak, kierowany na zakłócanie naprowadzania lub fałszywe naprowadzanie może doprowadzić do kolizji i zatopień, blokujących szlak morski.

W 2016 roku do portów musiało wrócić ponad 100 rybackich trawlerów południowokoreańskich, kiedy sygnały GPS w ich systemach nawigacyjnych zostały celowo zakłócone przez północnokoreańskich hakerów. Po tym fakcie Południowa Korea przyspieszyła rozwój systemu pozycjonowania opartego na sygnałach stacji naziemnych, nazwanego eLoran. USA i Wlk.Brytania rozwijają także eLoran, zaś Rosja tworzy rozwiązania również oparte na sygnałach radiowych.

Z kolei naukowcy twierdzą iż GPS może być zakłócany nie tylko intencjonalnie, ale także przez efekty wybuchów (flar) słonecznych. Przykładem jest choćby raport jednego ze statków na Morzu Czarnym wysłany w czerwcu 2016 roku do U.S. Coast Guard Navigation Center. Nawigator - I oficer i kapitan poinformowali w nim iż system GPS uległ całkowitej awarii. O podobnym fenomenie informowało 20 innych statków w tym samym rejonie. Z kolei U.S. Coast Guard Navigation Center informowało iż "niesprawność" systemu GPS zablokowała jeden z portów w USA na kilka godzin w 2014 roku, zaś inny - w 2015 roku. Nazw portów nie podano.

Z kolei atak ransomware Petya i malware NotPeyta w czerwcu 2017 roku i jego reperkusje dla firmy A.P. Moller-Maersk, wykazały, że słabe zabezpieczenie systemów informatycznych żeglugi przez cyberatakiem, może nie leżeć w rozwiązaniach używanych na statkach, lecz w oprogramowaniu znajdującym się u armatorów. Efekt będzie ten sam - spowolnienie lub przerwanie żeglugi.

eLoran, jako system, który ma zapobiec podobnym problemom, jest wspierany przez rządy, jako inwestycja w narodowe bezpieczeństwo. W istocie, system ten wymaga wielkich inwestycji - konieczne jest zbudowanie wielkiej sieci naziemnych transmiterów, dla uzyskania dobrego pokrycia sygnałem jak najrozleglejszych obszarów ziemi, a raczej oceanów lub rozwój takiej sieci na bazie jeszcze istniejącej sieci transmiterów, datującej się na okres świetności radionawigacji, a więc na lata 70/80 zeszłego wieku.

Jak stwierdza inżynier Brad Parkinson, emerytowany pułkownik USAF, nazwany ze względu na swoje prace "ojcem GPS", eLoran musi być rozwijany. - Jest on dwuwymiarowy, lokalny i niezbyt dokładny, ale oferuje bardzo silny sygnał radiowy na wielu częstotliwościach. Przez to jest trudny do zakłócenia lub przejęcia i sfałszowania, co oznacza, że wrogie działania będą nieefektywne - podkreślił w wypowiedzi dla agencji Reuters.

Rzeczywiście, specjaliści zajmujący się nawigacją podkreślają, że pięta achillesową takich rozwiązań jak GPS czy innych GNSS (Global Navigation Satellite Systems) jest stosunkowo słaby sygnał, transmitowany z wysokości 23,125 km nad Ziemią, co czyni go nieodpornym na zakłócenia nawet tanimi jammerami, które bardzo łatwo dostać. Tymczasem eLoran jest bezpośrednim następcą pochodzącego z późnego okresu II Wojny Światowej systemu Loran (long range navigation), opartego na radiokomunikacji i przez to trudnego do zakłócenia, bowiem jego sygnał jest 1,3 mln razy silniejszy niż GPS. Aby spróbować go choćby zakłócić, potrzebny jest potężny jammer, wielka moc energetyczna i duża antena; system taki byłby mało mobilny i łatwy do wyśledzenia.

Przedstawiciele firm ubezpieczeniowych i armatorów twierdzą, iż cyberzagrożenia w tej branży rosły coraz bardziej przez ostatnią dekadę, tymczasem zaś przejście na automatyczny system nawigacji satelitarnej spowodowało zanik tradycyjnych map morskich i umiejętności tradycyjnej nawigacji (według nieoficjalnych informacji u jednego z największych armatorów ładunków masowych na 100 pierwszych oficerów i kapitanów ustalenie pozycji przy pomocy sygnałów radiowych, gwiazd czy Słońca było normalną umiejętnością jedynie dla 18).

Jak powiedział agencji Reuters Grant Laversuch, kierujący działem zarządzania bezpieczeństwem w P&O Ferries, załogi i oficerowie, a nawet firmy "za bardzo polegają na systemach pozycjonowania GNSS/GPS. - Dobra nawigacja oznacza korzystanie z wielu systemów nawigacyjnych i lepszym rozwiązaniem jest posiadanie dwóch niezależnych systemów tego typu - dodał. Potwierdza to Lee Byeong-gon, wysoki urzędnik południowokoreańskiego Ministerstwa Oceanów i Rybołówstwa, zauważając, że rząd Korei Południowej wyznaczył już trzy obszary testowe dla systemu eLoran do 2019 roku, zaś decyzja jak bardzo ten system będzie rozwijany, zapadnie po wyniku tych testów.

Jednak istnieją problemy - mieszkańcy wyspy Gangwha na zachodnim wybrzeżu kraju, nie chcą się zgodzić na montaż koniecznej dla tego systemu 122-137 metrowej anteny, mimo iż pogodzili się że stanowisko dla eLoran będzie miało 132,200 m kw.

W USA Izba Reprezentantów jednogłośnie uchwaliła w lipcu br. regulację zobowiązującą Sekretarza Transportu USA do wprowadzenia systemu eLoran, zaś według Dany Goward, przewodniczącej fundacji non-profit Resilient Navigation and Timing Foundation, istnieje duża szansa iż regulacja ta, posłana do Senatu stanie się szybko obowiązującym prawem, prezydent zaś prawdopodobnie nie będzie stwarzał żadnych problemów i podpisze ją bez wahania.

Poprzednicy Donalda Trumpa na urzędzie - prezydenci George W. Bush i Barack Obama nawoływali do wprowadzenia eLoran, ale nie posunięto się w pracach legislacyjnych dotyczących tego systemu. Obecnie moment jest bardziej sprzyjający, bowiem Kongres jest także zaniepokojony możliwościami ataku na GPS i nie chce dłużej odwlekać przygotować alternatywnego rozwiązania.

Kongresmanów przekonał m.in. dyrektor ds. wywiadu, Daniel Coats, który w maju oświadczył na posiedzeniu senackiego komitetu bezpieczeństwa, iż globalne zagrożenie atakami bronią elektroniczną w tym hakerską, przeciwko systemom kosmicznym, systematycznie rośnie z roku na rok. - Rozwój tych metod ataku nakierowany jest na zakłócanie Global Navigation Satellite Systems (GNSS) oraz systemu GPS - stwierdził.

Rosyjski wariant eLoran nazwany eCzaika, dedykowany tworzeniu nowych dróg morskich w Arktyce, jest co prawda ambitny, ale wykonalny. Na razie jednak prace nad nim stanęły. Wasilij Redkozubow, zastępca dyrektora generalnego w Rosyjskim Centrum Badań i Techniki Internawigacji, przyznaje, że Rosja potrzebuje takiego systemu, "ale jest wiele innych wyzwań niż eCzaika, a Rosja nie ma zbyt wielu możliwości finansowych w obecnej chwili".

Istotnie, koszty są barierą dla wielu krajów, możliwą dla pokonania jedynie dla organizacji ponadnarodowych. Wysocy urzędnicy Komisji Europejskiej nieoficjalnie przyznali iż powolny rozwój systemu nawigacji Galileo był właśnie spowodowany tym, że chciano go uczynić jak najmniej wrażliwym na zakłócanie sygnału. Brad Parkinson przyznaje iż spoofing czyli fałszowanie pozycji poprzez nadawanie błędnego sygnału jest w Galileo niemal niemożliwy, ale system ma też słabości - sygnał na podobnych częstotliwościach jest nadal za słaby.

Jednak niechęć zbyt wielu krajów do otwartego zobowiązywania się do wsparcia systemu eLoran (Polska także znajduje się w tej grupie), oznacza że istnieje niewielka szansa na zunifikowanie systemu pozycjonowania radiowego jako globalnego następcy GPS/GNSS/Galileo, jeszcze przez wiele lat i zamiast wzrostu pokrycia będzie on nadal ograniczonych do wód stanowiących wspólną własność wielu państw oraz obszarów lądowych poszczególnych krajów.

Urząd The General Lighthouse Authorities w Wlk.Brytanii I Irlandii chciał przeprowadzić testy systemu eLoran, ale inicjatywa ta upadła na skutek braku zainteresowania ze strony innych krajów europejskich, których transmitery były do takich testów potrzebne. Jednak tutaj przyczyną był Brexit. Mimo zagrożenia cyberatakami Dania, Francja, Norwegia i Niemcy zdecydowały się także na rozmontowanie swoich starych stacji radiowych lub na ich wyłączenie, zaś Brytyjczycy utrzymują na razie jedną stację eLoran w północnej Anglii.

Na problem z tworzeniem I utrzymaniem sieci eLoran zwraca uwagę Taviga, amerykańsko-brytyjska firma, która chce prowadzić przy pomocy tego system usługi pozycjonowania, nawigacji I wyznaczania czasu (PNT). Współzałożyciel firmy Charles Curry, przyznaje, że dla operowania na terytorium Wlk.Brytanii i prowadzenia PNT konieczna jest jeszcze jedna stacja eLoran , tym razem środku kraju. Jednak system taki jak eLoran musi zostać wprowadzony i zaistnieć; według NSA w ciągu dekady "hakerzy będą włamywali się do systemu GPS i prowadzili zarówno jamming jak i spoofing, z taką łatwością z jaką otwiera się puszkę sardynek".

Marek Meissner