商业航班遭遇新型欺骗攻击，导航系统接连失灵

根据商业航班机组报告，中东上空自9月以来，已发生数十起新型“欺骗”攻击导致导航系统失灵事件。

9月下旬，伊朗附近多架商业航班的导航系统失灵，导致飞机偏离航线。这些飞机先收到了欺骗性的GPS信号，这些信号旨在欺骗飞机系统，误以为其在正确的航道上飞行，实际上已偏离正确位置数英里，其中有一架飞机未经许可差点飞入了伊朗领空。

由飞机驾驶员和技术人员组成的国际组织OPSGROUP在9月针对这些事件发出了警报，并开始收集相关数据。据OPSGROUP声称，中东地区的多架商业航班在这几个月内因收到欺骗性导航信号而无法正常航行。受攻击的不仅仅是GPS，备用导航系统也受到破坏，完全失灵。

据OPSGROUP声称，活动主要集中在巴格达、开罗和特拉维夫这三个地区。该组织在11月的最新通报中表示，过去五周内已发现50多起事件，并发现了三种新的不同类型的导航欺骗事件，其中两种是自9月首次报告以后发生的。

据OPSGROUP表示，这暴露了“航空电子部件设计的根本性缺陷”。这种欺骗破坏了惯性参考系统（IRS）——一种常被称为是飞机大脑的设备，它使用陀螺仪、加速度计及其他技术来帮助飞机导航。一位专家表示，IRS系统至关重要。

OPSGROUP在关于这些事件的公开声明中表示：惯性参考系统（IRS）应该是一个独立的系统，无法被欺骗。我们可能彻底丧失机载导航能力，必须向航空交通管制询问我们的位置并请求航向，这种情况几乎不可能发生，尤其是对于拥有最新航空电子部件的现代飞机来说。然而，多例报告证实确实已发生这种情况。”

中东地区的信号干扰现象很常见，但这种强大的欺骗手段却很新颖。据得州大学奥斯汀分校研究卫星通信的教授Todd Humphreys声称，自2018年以来，叙利亚附近的上空一直存在着极强大的信号干扰器。叙利亚被美国特种作战司令部负责人称为“地球上最具侵略性的电子战地区”。

Humphreys领导的得州大学奥斯汀分校导航实验室开发了一种软件，被国际空间站上的大功率接收器所使用，用于研究低地轨道的全球导航卫星信号。如今，Humphreys及其实验室的研究生团队不断研究该地区的信号。

他说：“除了一般的信号干扰（比如使用线性调频干扰器），我们还在无线电监听中捕获到了GPS欺骗信号。但有意思的是，欺骗信号似乎从未完整。它们要么缺少关键的内部数据，要么不相互一致，因此无法欺骗GPS接收器。它们似乎旨在实施服务拒绝攻击，而不是实际欺骗。我和我的学生们开始意识到，欺骗是一种新的干扰。换句话说，欺骗被用于服务拒绝，因为就这一用途而言，欺骗比直接的信号干扰更有效。”

目前这个问题还没有解决办法，原因尚不清楚。据OPSGROUP的11月最新通报称，业界迟迟没有正视这个问题，仅凭航班机组想方设法检测和减轻GPS欺骗。

如果航班机组确实意识到有异常情况，他们唯一的解决办法就是依赖航空交通管制。

Humphreys说：“GPS和IRS及其冗余备用机制是现代飞机导航系统的主要组成部分。如果它们的读数出问题，飞行管理系统就以为飞机位置不正确，合成视觉系统就显示错误的内容，等等。最终，如果驾驶员发现出了岔子，他们可以切换到VHF全向范围/距离测量设备。但在最近的几起事件中，航空交通管制不得不干预，为驾驶员直接提供“航线”（通过不安全的通信信道），以引导他们抵达目的地。这不是一种可扩展的解决办法。”

如果驾驶员弄清楚当前的情况，忽略GPS和受攻击的IRS，那么欺骗的影响仅限于拒绝服务。但与GPS干扰的一个重要区别在于，干扰阻止GPS的使用，但并不破坏IRS，而欺骗会破坏IRS。

这表明，在GPS失效的情况下充当航位推算后备机制的惯性参考系统根本不是后备机制，因为受欺骗的GPS接收器会破坏IRS，然后URS基于不准确的位置推算航位。此外，冗余的GPS接收器和IRS（大型飞机通常有2个或以上的GPS接收器和3个或以上的IRS）也不提供额外的保护：它们都受到了破坏。

Humphreys及其他人在过去的15年中一直在留意这种攻击。在2012年，他在国会面前作证，认为需要保护全球导航卫星系统（GNSS）免受欺骗。

据Humphreys声称，OPSGROUP从9月开始发布的报告是“我所知道的第一个明确的案例，表明商用航班因GPS欺骗而偏离航线”。

目前不清楚新型欺骗攻击背后的组织，但Humphreys表示，他和一名学生已经缩小了目标范围。

伊朗可能不是该地区欺骗GPS信号的唯一国家。Clements第一个识别出欺骗最有可能来自以色列。Humphreys说：“我们自10月15日以来在以色列上空看到的信号强且持续的欺骗几乎可以肯定是由以色列执行的。”遇到这种GPS欺骗的机组人员可以依赖其他机载仪表进行着陆。

Humphreys表示，以色列欺骗的影响与9月底在伊朗附近观察到的效果一样。

参考及来源：

https://www.vice.com/en/article/m7bk3v/commercial-flights-are-experiencing-unthinkable-gps-attacks-and-nobody-knows-what-to-do