Vaiduoklių laivai, pasėlių apskritimai ir minkštas auksas: GPS paslaptis Šanchajuje

C4ADS C4ADS

Tvarkingą vasaros naktį 2019 metų liepos mėnesį MV Manukai atvyko į Šanchajaus uostą, esantį netoli Huangpu upės žiočių. Šis judrus Jangdzės intakas vingiuoja per miestą ir apima Bundą, istorinę pakrantės zoną ir turistų lankomas vietas. Šanchajus būtų paskutinė Amerikos konteinerinio laivo stotelė Kinijoje prieš ilgą kelionę namo į Long Byčą, Kaliforniją.

Kai įgula atsargiai manevravo 700 pėdų laivu per judriausią pasaulio uostą, jo kapitonas atidžiai stebėjo savo navigacijos ekranus. Pagal tarptautinę teisę visi, išskyrus mažiausius, komercinius laivus turi įdiegti automatinės identifikavimo sistemos (AIS) atsakiklius. Kas kelias sekundes šie įrenginiai transliuoja savo tapatybę, padėtį, kursą ir greitį bei rodo AIS duomenis iš kitų toje vietovėje esančių laivų, kad būtų apsaugoti perpildyti vandens keliai. Šių atsakiklių padėties duomenys gaunami iš GPS palydovų.

Sklęsti.Žemė

Pagal Manukai ekranus, kitas laivas plaukė tuo pačiu kanalu maždaug septynių mazgų (aštuonios mylios per valandą) greičiu. Staiga kitas laivas dingo iš AIS ekrano. Po kelių minučių ekranas parodė kitą laivą atgal į doką. Tada jis buvo kanale ir vėl judėjo, tada grįžo į doką, tada vėl dingo.

Galų gale, nustebęs, kapitonas paėmė žiūronus ir nuskenavo prieplauką. Kitas laivas visą laiką stovėjo prieplaukoje.

Kai atėjo laikas Manukai Norėdamas eiti į savo krantinę, tiltas pradėjo aidi nuo kelių pavojaus signalų. Abu laivo GPS įrenginiai – jame buvo du dubliavimui – prarado signalus, o jo AIS atsakiklis sugedo. Net paskutinė avarinės pagalbos sistema, kuri taip pat rėmėsi GPS, negalėjo sutvarkyti.

Dabar nauji tyrimai ir anksčiau nematyti duomenys rodo, kad Manukai , ir tūkstančiai kitų laivų Šanchajuje per praėjusius metus tapo paslaptingo naujo ginklo aukomis, galinčio apgaudinėti GPS sistemas dar niekad nematytu būdu.

Ronas Eggletonas / Marinetraffic.com

Niekas nežino, kas slypi už šio klastojimo ir koks gali būti jo galutinis tikslas. Šie laivai gali būti nenorintys sudėtingos elektroninio karo sistemos bandomieji objektai arba papildoma žala konflikte tarp aplinkos nusikaltėlių ir Kinijos valstybės, kuri jau pareikalavo dešimčių laivų ir gyvybių. Tačiau vienas dalykas aiškus: Šanchajuje vyksta nematomas elektroninis karas dėl navigacijos ateities, o GPS pralaimi.

Paslaptis gilėja

nors Manukai galiausiai saugiai prisišvartavo, jo kapitonas buvo pakankamai susirūpinęs, kad vėliau tą dieną pateiktų pranešimą JAV pakrančių apsaugos navigacijos centrui, kuris renka pranešimai apie GPS gedimus visame pasaulyje.

Visos [antenos] jungtys yra saugios ir sausos, rašė jis. Kitų problemų su šiais padaliniais nebuvo. [Aš] įtariu, kad šioje krantinėje stringa GPS signalas.

Tiesą sakant, atsitiko kažkas daug pavojingesnio Manukai kapitonas to nežinojo. Nors iš pradžių atrodė, kad amerikietiško laivo GPS signalai ką tik užstrigo, ir jis, ir jo kaimynas taip pat buvo apgaudinėjami – tikroji jų padėtis ir greitis buvo pakeisti klaidingomis koordinatėmis, perduodamomis iš žemės. Tai rimta, kaip 50% visų aukų jūroje yra susiję su navigacijos klaidomis, kurios sukelia susidūrimus arba įžeminimus.

Kai jūreiviai tiesiog praranda GPS signalą, jie gali grįžti į popierines diagramas, radarą ir vizualinę navigaciją. Tačiau jei laivo GPS signalas yra suklastotas, jo kapitonui ir visiems netoliese esantiems laivams, sekantiems jį per AIS, bus pranešta, kad laivas yra visai kitur. Išpuoliai taip pat nesiliovė Manukai buvo saugiai savo prieplaukoje. Tą dieną kelis kartus jo AIS sistema pranešė, kad ji yra daugiau nei trijų mylių atstumu.

Wikimedia Commons

Pusė pasaulio nuo Šanchajaus, ant Vašingtono, Pažangių gynybos studijų centro mokslininko stalo, nukrito patarimas ( C4ADS ), ne pelno siekianti organizacija, analizuojanti pasaulinius konfliktus ir saugumo problemas. Naujasis patarimas, gautas iš laivybos pramonės šaltinio, rodo, kad kažkas Šanchajuje klaidina GPS signalus.

Tai buvo pirmas kartas, kai C4ADS išgirdo apie plačiai paplitusį jūrų klastojimą, kuris nėra akivaizdžiai susijęs su rusais. Prieš kelis mėnesius organizacija paskelbė a ataskaita kuriame išsamiai aprašyta, kaip Rusija naudojo GPS trukdžius Kryme, Juodojoje jūroje, Sirijoje, Norvegijoje ir Suomijoje. Jame taip pat buvo įrodymų, kad Rusijos mobilioji elektroninio karo komanda sutrikdė GPS signalus per prezidento Putino viešus pasirodymus.

Gavusi patarimą, C4ADS peržiūrėjo AIS duomenis, kuriuos įsigijo iš startuolio, kuris įrašo AIS transliacijas visame pasaulyje. Analitikai pastebėjo, kad išpuoliai iš tikrųjų prasidėjo praėjusią vasarą ir, bėgant mėnesiams, padaugėjo. Intensyviausi trukdžiai buvo užfiksuoti tą pačią liepos dieną, kai Manukai Kapitonas pranešė apie sunkumus, kai iš viso beveik 300 laivų buvo suklastotos vietos. Nors sutrikimas paveikė laivus visoje Šanchajuje, dauguma apgaulingų buvo laivai, plaukiojantys Huangpu upe.

Ir tai labai skyrėsi nuo įsilaužimo Rusijos vandenyse, kur visi laivai buvo suklastoti į vieną tašką. Šanchajaus duomenys parodė, kad laivai kas kelias minutes šokinėja į skirtingas vietas ant žiedų rytiniame Huangpu krante. Vizualizavus duomenis, apimančius dienas ir savaites, laivai susibūrė dideliais ratais.

C4ADS tyrėjai dar niekada nebuvo matę tokių apskritų modelių. Galbūt tai sukėlė klaidų ar kenkėjiškų programų laivų AIS ar GPS sistemose? Norėdami tai atmesti, jie visiškai ieškojo duomenų iš kitos transporto rūšies: važiavimo dviračiu.

Kinija turi maždaug tiek pat dviračių, kiek visame pasaulyje kartu paėmus, vien Šanchajuje jų yra beveik 10 mln. Kai kurie miesto dviratininkai savo važiavimams stebėti naudoja išmaniųjų telefonų kūno rengybos programėles. Ypač vienas, Strava, dalijasi a pasaulinis šilumos žemėlapis anoniminės veiklos per pastaruosius dvejus metus. Priartindami prie Šanchajaus, C4ADS analitikai galėjo pamatyti tuos pačius paslaptingus upės apskritimus, švytinčius Stravos šilumos žemėlapyje. Apgaulės išpuoliai paveikė visus GPS įrenginius, ne tik laivuose esančius.

Atėjo laikas ieškoti išorinės pagalbos. C4ADS pasidalino savo išvadomis su Toddu Humphreysu, Teksaso universiteto Ostine Radionavigacijos laboratorijos direktoriumi ir vadovaujančiu GPS įsilaužimo autoritetu. Humphreysas ištyrė duomenis, bet kuo atidžiau pažvelgė, tuo labiau pasimetė. Galimybė suklaidinti kelis laivus vienu metu į ratą yra nepaprasta technologija. Tai atrodo kaip magija, sakė jis.

Rugsėjo mėn. Humphreys demonstravo duomenų vizualizaciją didžiausioje pasaulyje palydovinės navigacijos technologijų konferencijoje ION GNSS+ Floridoje. Žmonės buvo atpalaiduoti, kai parodžiau jiems šį klastojimo modelį, sakė jis. Jie pradėjo tai vadinti javų ratais.

Pavojingas eskalavimas?

Norėdami suprasti, kodėl ekspertai yra suglumę, apsvarstykite, kaip veikia GPS. JAV oro pajėgos išlaiko mažiausiai 24 žvaigždyną Globali padėties nustatymo sistema aplink Žemę skriejantys palydovai; Šiuo metu jų yra 31. Kiekvienas palydovas transliuoja keletą sudėtingų kodų, sugeneruotų pagal jo padėtį ir dabartinį laiką, išmatuotą itin tiksliu laive esančiu atominiu laikrodžiu. Kiekvienas laikrodis yra tiksliai sinchronizuotas su laikrodžiais kituose 30 palydovų.

Wikimedia Commons

GPS imtuvas, aptinkantis signalus iš vieno palydovo, gali tik apytiksliai apskaičiuoti, kokiu atstumu jis yra nuo to palydovo. Pridėkite signalus iš antrojo palydovo ir jis gali žymiai susiaurinti savo vietą. Trečiasis palydovas leidžia jam nustatyti savo vietą tam tikroje platumoje ir ilgumoje, o ketvirtasis nustato jo aukštį ir tikslų laiką. Signalai iš daugiau palydovų padidina tikslumą.

Nors GPS palydovai transliuoja kelis skirtingus signalus, skirtus kariniam ir civiliniam naudojimui, AIS remiasi tik vienu iš jų. Šie signalai yra gana silpni ir juos gali lengvai užgožti – užstrigti – net nedidelis žemės lygyje esantis siųstuvas. Juos taip pat gali suklaidinti signalai, kurie imituoja tikrus GPS palydovus, bet užkoduoja klaidingus laiko ir padėties duomenis.

Apgaulės atveju kiekvienas imtuvas, esantis diapazone, paprastai gauna tuos pačius netikrus signalus, todėl mano, kad yra toje pačioje vietoje. Nors tai rimčiau nei tiesiog trukdyti GPS signalams, budrus kapitonas tikrai pastebėtų, jei visi navigacijos ekrane esantys laivai staiga iššoktų į tą pačią vietą vienu metu.

Šanchajaus pasėlių apskritimai, kurie kažkaip suklaidina kiekvieną laivą į kitą klaidingą vietą, yra kažkas naujo. Mane vis dar tai glumina, sako Humphreysas. Negaliu to padaryti matematikoje. Tai įdomi paslaptis. Tai taip pat paslaptis, kelianti potencialiai mirtinų nelaimingų atsitikimų galimybę.

Kapitonai ir pilotai tapo labai priklausomi nuo GPS, nes istoriškai jis buvo labai patikimas, sako Humphreysas. Jei tvirtinama, kad jis veikia, jie tuo pasikliauja ir per daug netikrina.

Šių metų birželio 5 d Vykdykite 5678 , upės krovininis laivas, bandė aplenkti mažesnę laivą Huangpu, maždaug penkias mylias į pietus nuo Bundo. The Bėk išvengė mažo laivo, bet įskrido tiesiai į laivą Naujoji šlovė (kiniškas pavadinimas: Tong Yang Jingrui), krovininis laivas, skriejantis į šiaurę.

Sina.com

The Naujoji šlovė tada prarado kontrolę ir įsuko į upės krantą, barstydami pėsčiuosius vakaro pasivaikščioti. Nedidelis kranto ruožas įgriuvo, bet, laimei, niekas nenukentėjo.

Nors neaišku, ar tai įvyko būtent šia proga, AIS duomenys rodo, kad Naujoji šlovė buvo klastojamas Šanchajuje mažiausiai penkis kartus per šešis mėnesius iki susidūrimo, įskaitant mažiau nei prieš dvi savaites. Duomenys taip pat rodo, kad tą pačią dieną mieste buvo įvykdyta pusšimtis išpuolių prieš kitus laivus.

Netgi Šanchajaus upės policija – Huangpu jūrų saugumo administracija (MSA) – beveik kasdien susiduria su klastojimu. Duomenys rodo, kad vienas iš jos patrulinių katerių per devynis mėnesius buvo apgautas mažiausiai 394 kartus.

Minkštas auksas

Viena iš galimybių yra ta, kad javų ratai yra įsiplieskusio elektroninio karo Šanchajuje eskalacija, dėl kurio tūkstančiai jūreivių, keleivių ir net pačiai upei iškilo pavojus. Daugelį metų MSA seka ir konfiskuoja laivus, kurie, nors ir netrukdo GPS signalų, įsilaužė į AIS atsakiklius, padedančius apsaugoti Šanchajaus upes ir uostus. Šie laivai klonavo kitų laivų AIS tapatybes, kad galėtų netrukdomi įplaukti ir išplaukti iš uosto.

Priežastis, kodėl jie tai daro, yra susijusi su kroviniu Naujoji šlovė nešė, kai užbėgo ant seklumos: paprastas, kasdienis smėlis.

Kinijos statybininkai jį vadina minkštu auksu. Iš Jangdzės upės iškastas smėlis, kurio konsistencija ir sudėtis ideali cementui, padėjo paskatinti Šanchajaus statybų bumą devintajame ir dešimtajame dešimtmečiuose. Iki tūkstantmečių sandūros beatodairiškas smėlio gavyba sugriovė tiltus, sugriovė ekosistemas, o ilgas upės kranto ruožas sugriuvo. 2000 m. Kinijos valdžia visiškai uždraudė smėlio kasybą Jangdzės upėje.

Tačiau prekyba tęsėsi neteisėtai, apimdama neteisėtą smėlio ir žvyro gilinimą iš Jangdzės žiočių ir atviros jūros netoli Šanchajaus. Dieną tokie laivai atrodo nekenksmingi. Naktį jie nuleidžia vamzdžius į upės vagą, kad per vieną seansą susiurbtų tūkstančius tonų smėlio. Visas sulaikymas gali kainuoti daugiau nei 85 000 USD. Iki šiol 2019 m. policija palei Jangdzę konfiskavo 305 smėlio kasybos laivus ir daugiau nei 100 milijonų kubinių pėdų smėlio – tiek, kad būtų galima užpildyti daugiau nei tūkstantį olimpinių baseinų.

Šanchajaus MSA teigia, kad 2018 metais nelegalūs smėlio ir žvyro laivai Jangdzės upėje sukėlė 23 nuolaužas, dėl kurių įvyko daugiau nei pusė visų didelių avarijų ir žuvo 53 žmonės.

Dieta

Tamsos priedangoje AIS gali būti naudinga priemonė smėlio vagiui. Pvz., buvo žinoma, kad laivai, kurie neturi įrangos arba neturi licencijos keliauti jūra, klonuoja jūrų laivų AIS sistemas, kad išvengtų aptikimo.

Taip pat smėlio vagys nėra vieninteliai nulaužtos AIS technologijos naudotojai. Šių metų birželį naftos tanklaivis su klonuota AIS sistema taranavo MSA patrulinį katerį Šanchajuje, bandydamas išvengti gaudymo. Policija mano, kad tai buvo naftos kontrabanda. Tokio tipo laivus dažniausiai valdo neteisėti interesai, sakė MSA pareigūnas. Aptikti jie kovos su teisėsauga ir bandys pabėgti, sukeldami didelę grėsmę vandens laivybos aplinkai. Mes netoleruosime tokių laivų-vaiduoklių.

Dabar kyla klausimas, ar šie ankstesni AIS įsilaužimai kokiu nors būdu yra susiję su naujais Šanchajaus GPS ratais? Veiksminga klastojimo sistema gali būti verta milijonų vagims. Apgaudinėdami savo laivus, jie galėjo nepastebimai nuslysti į uostą. Arba apgaudinėdami kitus ir kurdami chaosą kontrabandininkai suteiktų daugiau galimybių prasmukti nepastebėtiems. Gali būti, kad galimybė sukurti suklastotus apskritimus yra smėlio vagių technologinių žinių eskalavimas.

Žinoma, tai gali būti tik sutapimas, kad suklastoti apskritimai atsiranda karštoje AIS klonavimo vietoje. Kita galimybė yra ta, kad pati Kinijos valstybė išbando naują elektroninį ginklą, galbūt panaudotą ginčytinuose Pietų Kinijos jūros regionuose.

Nors duomenys nenurodo kaltininkų, juose yra keletas įkalčių. Apgaulės ratų centras Huangpu yra gamykla, priklausanti stambiam chemijos gamintojui Sinopec Shanghai Petrochemical Company. Tačiau neaišku, ar veikla susijusi su objektu, ar tai tik vieta, į kurią klastojami laivai.

Nemanau, kad tai koks nors nesąžiningas aktorius, sako Humphreysas. Tai gali būti susiję su kai kuriais eksperimentiniais pajėgumais, kuriuos [Kinijos valdžios institucijos] bando išbandyti. Bet man tikrai įdomu, kaip tai daroma.

Taisymas: data pirmoje eilutėje buvo pataisyta.

paslėpti