スプーフィングとは、Global Navigation Satellite System（GNSS）受信機を欺くために、意図的に偽の信号をブロードキャストすることです。GNSS 信号を完全に遮断するジャミングとは異なり、スプーフィングは受信機を騙して、誤った位置、速度、または時間（PVT）の解を計算させます。この欺瞞は、航空、海上ナビゲーション、自動運転車、軍事作戦、および重要なインフラストラクチャにおいて深刻な結果を引き起こす可能性があります。
スプーフィングの仕組み
スプーファーは、実際の衛星信号によく似た偽の GNSS 信号を生成および送信します。これらの信号は、多くの場合、本物の信号よりも強力であり、スプーフィングされた受信機が偽造データにロックオンできるようになります。攻撃者は、合法的な GNSS 信号を徐々に圧倒し、計算された位置または時間をシフトさせますが、受信機が変化を検出しない場合もあります。 スプーフィング攻撃を成功させるには、攻撃者は実際の衛星データと同期し、信号構造を複製し、ターゲットシステムにシームレスに見えるように操作する必要があります。高度なスプーファーは、衛星コンステレーション全体を模倣できる高度な信号発生器を使用します。
検出技術
GNSS スプーフィングを検出するのに役立ついくつかの方法があります。
- 信号強度分析: スプーフィングされた信号は、異常な電力レベルを示したり、急激に増加したりすることがよくあります。
- 到達時間の一貫性の欠如:受信機は、衛星信号の到達時間の不一致を特定できます。
- 到来角（AOA）検出：アンテナアレイは、異常な信号方向を検出し、偽の情報源を明らかにします。
- マルチコンステレーションおよびマルチ周波数モニタリング：複数の GNSS システム（GPS、Galileo、GLONASS）を比較すると、異常を特定するのに役立ちます。
- 慣性航法システム（INS）の統合： INSは、GNSS に依存しない位置更新を提供し、スプーフィングされたデータに対するクロスチェックとして機能します。
スプーフィング対策
スプーフィング対策として、システム設計者はハードウェアおよびソフトウェアベースのアプローチを実装します。
1 – 暗号化されたGNSS信号：Galileo（OSNMAを使用）やGPS（Mコードを使用）などの最新のGNSSシステムは、認証された信号を提供しますが、すべての民間受信機がまだサポートしているわけではありません。
2 – 受信機の設計改善：なりすまし対策アルゴリズムは、信号パラメータ、タイミング、および方向を比較して、悪意のある入力をフィルタリングします。
3 – センサーフュージョン：GNSSを慣性センサー、気圧計、磁力計、および視覚オドメトリと組み合わせることで、ナビゲーションソリューションが衛星信号のみに依存しなくなるため、なりすましが効果を発揮しにくくなります。
軍用グレードのシステムは通常、これらの機能を組み込んでいますが、自律型ドローンや輸送などの商用アプリケーションでより一般的になっています。これらのシステムは、スプーフィング、ミコニング、または妨害を軽減するために使用できます。
今後、どのような展開が予想されますか？
ナビゲーションシステムがますます自律化され、衛星信号に依存するようになるにつれて、スプーフィングのリスクが高まります。自律走行車、無人航空機（UAV）、都市航空モビリティなどの新興セクターは、信頼できるナビゲーションデータを必要としています。政府と産業界は、マルチソース検証、堅牢なセンサーフュージョン、暗号化された測位データを統合した、耐障害性のあるナビゲーションアーキテクチャを採用する必要があります。
結論として、スプーフィングは、アラームを発することなくシステムのナビゲーションデータを改ざんする可能性のある、静かで欺瞞的な脅威です。その動作原理を理解し、その存在を検出し、堅牢な対策を実施することで、エンジニアやオペレーターはナビゲーションシステムを保護し、グローバルなモビリティおよび測位技術への信頼を維持できます。
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