스푸핑은 GNSS(Global Navigation Satellite System) 수신기를 속이기 위해 의도적으로 허위 신호를 브로드캐스팅하는 것을 의미합니다. GNSS 신호를 완전히 차단하는 재밍과 달리 스푸핑은 수신기가 잘못된 위치, 속도 또는 시간(PVT) 솔루션을 계산하도록 속입니다. 이러한 속임수는 항공, 해상 내비게이션, 자율 차량, 군사 작전 및 중요 인프라에서 심각한 결과를 초래할 수 있습니다.
스푸핑은 어떻게 작동하나요?
스푸퍼는 실제 위성 신호와 매우 유사한 가짜 GNSS 신호를 생성하고 전송합니다. 이러한 신호는 종종 정품 신호보다 강하므로 스푸핑된 수신기가 위조 데이터에 고정될 수 있습니다. 공격자는 합법적인 GNSS 신호를 점차적으로 압도하고 수신기가 변경 사항을 감지하지 못한 채 계산된 위치 또는 시간을 변경합니다.
성공적인 스푸핑 공격을 수행하려면 공격자는 실제 위성 데이터와 동기화하고, 신호 구조를 복제한 다음, 대상 시스템에 완벽하게 보이도록 조작해야 합니다. 고급 스푸퍼는 전체 위성군을 모방할 수 있는 정교한 신호 생성기를 사용합니다.
탐지 기술
다음은 GNSS 스푸핑을 감지하는 데 도움이 되는 몇 가지 방법입니다.
- 신호 강도 분석: 스푸핑된 신호는 종종 비정상적인 전력 레벨을 나타내거나 갑작스러운 증가를 보입니다.
- 도착 시간 불일치: 수신기는 위성 신호의 도착 시간의 불일치를 식별할 수 있습니다.
- 도래각(AOA) 감지: 안테나 어레이는 비정상적인 신호 방향을 감지하여 허위 소스를 드러냅니다.
- 다중 위성군 및 다중 주파수 모니터링: 여러 GNSS 시스템(GPS, Galileo, GLONASS)을 비교하면 불규칙성을 식별하는 데 도움이 됩니다.
- 관성 내비게이션 시스템(INS) 통합: INS는 GNSS와 독립적으로 위치 업데이트를 제공하여 스푸핑된 데이터에 대한 교차 검사 역할을 합니다.
스푸핑 대응책
스푸핑에 대응하기 위해 시스템 설계자는 하드웨어 및 소프트웨어 기반 접근 방식을 구현합니다.
1 – 암호화된 GNSS 신호: Galileo(OSNMA 포함) 및 GPS(M-code 포함)와 같은 최신 GNSS 시스템은 인증된 신호를 제공하지만 모든 민간 수신기가 아직 지원하는 것은 아닙니다.
2 – 수신기 설계 개선: 스푸핑 방지 알고리즘은 신호 매개변수, 타이밍 및 방향을 비교하여 악성 입력을 필터링합니다.
3 – 센서 융합: GNSS를 관성 센서, 기압계, 자력계 및 시각적 주행 거리 측정법과 결합하면 내비게이션 솔루션이 더 이상 위성 신호에만 의존하지 않으므로 스푸핑이 덜 효과적입니다.
군용 등급 시스템은 일반적으로 이러한 기능을 내장하지만 자율 드론 및 운송과 같은 상업용 애플리케이션에서 점점 더 보편화되고 있습니다. 이 시스템은 스푸핑, 미코닝 또는 재밍을 완화하는 데 사용할 수 있습니다.
앞으로 어떤 발전을 기대할 수 있을까요?
내비게이션 시스템이 점점 더 자율화되고 위성 신호에 의존함에 따라 스푸핑 위험이 커지고 있습니다. 자율 주행차, 무인 항공기(UAV) 및 도심 항공 모빌리티와 같은 새로운 분야에서는 신뢰할 수 있는 내비게이션 데이터가 필요합니다. 정부와 산업계는 다중 소스 검증, 강력한 센서 융합 및 암호화된 위치 데이터를 통합하는 복원력이 뛰어난 내비게이션 아키텍처를 채택해야 합니다.
결론적으로, 스푸핑은 경고를 울리지 않고 시스템의 내비게이션 데이터를 변경할 수 있는 조용하고 기만적인 위협입니다. 엔지니어와 운영자는 작동 방식에 대한 이해, 존재 감지 및 강력한 대응책 구현을 통해 내비게이션 시스템을 보호하고 글로벌 모빌리티 및 포지셔닝 기술에 대한 신뢰를 유지할 수 있습니다.
GNSS 중단에 대비하십시오.