¿GPS Spoofing? (I)

Recientemente han aparecido algunos estudios en los que se plantea la posibilidad de realizar GPS Spoofing en vehículos civiles no tripulados o “drones”. En éstos se ha conseguido controlar o alterar la secuencia de posicionamiento de un drone y como veremos, incluso la trayectoria de un barco. Sin embargo, antes de entrar en materia, explicaremos primero cómo funciona el sistema GPS.

Cada satélite GPS transmite dos señales, una señal militar y una señal civil. Sólo las señales de GPS código civil puede ser utilizadas por la gran mayoría de los usuarios de GPS (incluyendo los Departamentos de Defensa). El código civil se compone de dos componentes principales, la señal y la onda portadora, tal y como se puede observar en la Figura 1.

Los datos de NAV/System proporcionan al receptor GPS la información sobre la posición de los satélites, así como los datos de tiempo suministrados por los relojes atómicos que se encuentran a bordo de los satélites.

Del mismo modo, cada satélite tiene un único código de identificación (código C / A) que se repite cada millonésima parte de un segundo. La información de NAV/System se combina con el código C/A, y luego la modulada, dentro de una onda portadora.

El receptor GPS recibe varias señales de diversos satélites GPS al mismo tiempo, pero por simplicidad vamos a centrarnos en una sola señal del satélite. El receptor conoce la cadena de identificación C/A asociado con cada satélite, y por tanto, el receptor escucha continuamente las señales GPS recibidas por dicho satélite.

Asimismo, vamos a detallar brevemente como los sistemas GPS identifican la ubicación sobre la cual se encuentra el receptor, y así podremos comprender el funcionamiento básico del los sistemas de posicionamiento de los GPS.

El cálculo de la ubicación de un receptor GPS, se basa en identificar el punto del centro de los rangos de los satélites GPS recibidos, en la Figura 2 podemos observar el proceso de posicionamiento que se realiza. Por tanto, el receptor interpola las áreas de superposición recibidas para encontrar el centro, obteniendo los siguientes datos: 1) cuál es su posición y 2) el error del reloj del receptor. La posición se encuentra inicialmente en un sistema de coordenadas X, Y, Z que corresponde con el sistema de coordinadas terrestre, que se convierten en la Latitud, Longitud y Altitud.

Una vez, conocido el funcionamiento básico de los sistemas GPS, podemos afirmar que “SI, se puede controlar o alterar la secuencia de un barco o drone, mediante el envío de coordenadas incorrectas”. En un estudio realizado por la Universidad de Texas, consiguieron alterar la secuencia del desplazamiento de un drone, mediante la construcción de un sistema GPS específico, basado en suplantar la señal GPS original.

Se puede observar en los siguientes vídeos, como un atacante puede suplantar las señales GPS recibidas por el sistema de navegación, por las emitidas por propio atacante, modificando así la trayectoria del objetivo. En el primer vídeo podemos ver un caso con drones y en el segundo un caso aplicado a los barcos.

Por último, dejaremos las siguientes preguntas sin contestar, con el objetivo de seguir investigando, y reflexionando acerca del impacto que pueden suponer. Del mismo modo, aquellos lectores que conozcan las respuestas planteadas nos pueden aportar su granito de arena.

¿Qué pasaría si se realizara un ataque GPS Spoofing en una competición, como puede ser la de la Formula 1 (donde al parecer se transmiten los datos de los vehículos vía GPS), o de atletismo? Y por otro lado, ¿qué impacto supone esta técnica de ataque para los usuarios que empleamos nuestro sistema GPS de los dispositivos móviles o los sistemas de navegación empleados en los vehículos tanto terrestres como aéreos?