اختلال در ماهوارهها و زیرساختهای فضایی / جهان در آستانه یک تهدید واقعی
حملات به خدمات مبتنیبر فضا در حال افزایش است؛ از هک پخش تلویزیونی ماهوارهای گرفته تا اختلال در سیستمهای ناوبری ماهوارهای. کارشناسان بهسرعت راهحلهایی پیدا میکنند تا این موج حملات را مهار کنند.
به گزارش خبرآنلاین، سال گذشته، هواپیمای آذربایجانی که بهسمت پایتخت چچن، گروزنی، پرواز میکرد، پس از ورود به «حباب اختلال GPS» در قزاقستان مجبور به فرود اضطراری شد. گزارشهای بعدی ادعا کردند ترکشهای روسی که هدفشان پهپادهای اوکراینی بوده، به هواپیما آسیب زدهاند اما هواپیما پیش از آن دچار مشکل شده بود؛ زیرا گرفتار مه غلیظی شده و دادههای موقعیتیاب ماهوارهای را از دست داده بود.
به گفته پژوهشگر امنیت سایبری در دانشگاه ETH زوریخ سوئیس، این حادثه که موجب مرگ ۳۸ نفر شد، فقط نوک کوه یخی ترسناکتر است. سال ۲۰۲۴، حدود ۳۱۰ هزار پرواز تحتتأثیر اختلال GPS قرار گرفتند که بیشتر آنها اطراف روسیه و خاورمیانه رخ داده است؛ برای نمونه، پروازهای غیرنظامی به فرودگاه تارتو در استونی بهدلیل نبود امکان فرود ایمن بهخاطر اختلال در GPS چند ماه متوقف شدند.
به نقل از دیجیاتو، این وضعیت باعث شد سازمان بینالمللی هوانوردی غیرنظامی سازمان ملل (ICAO) بیانیهای صادر کند و از کشورها بخواهد فوراً حفاظت از باندهای فرکانسی حیاتی را افزایش دهند تا از اختلال در خدمات هوانوردی، دریایی و ارتباطات مخابراتی جلوگیری شود.
در گزارشی که سازمان حرفه هوانوردی (OPS Group) سال گذشته منتشر کرد، آمده است طی ۳ سال گذشته حملات فریب GPS در هوانوردی ۴۰۰ درصد افزایش یافته و سال ۲۰۲۴ روزانه تا ۱۳۵۰ پرواز تحتتأثیر قرار گرفتهاند اما این عدد سال ۲۰۲۱ حدود ۲۰۰ پرواز در روز بود. آمار دقیق اختلال در سایر حوزههای خدمات ماهوارهای در دسترس نیست اما کارشناسان معتقدند وضعیت وخیمتر خواهد شد.
مخاطرات بسیار بالاست. در گزارش سال ۲۰۲۳، آژانس فضایی بریتانیا تخمین زد اختلالی هفتروزه در سامانههای ناوبری ماهوارهای (GNSS) در این کشور، میتواند بیش از ۷ میلیارد و ۶۰۰ میلیون پوند (حدود ۹ میلیارد و ۸۰۰ میلیون دلار آمریکا به نرخ فعلی) به اقتصاد بریتانیا آسیب بزند. این اختلال بخشهایی ازجمله دریانوردی، هوانوردی، حملونقل جادهای، کشاورزی، انرژی و مالی را درگیر خواهد کرد.
«خوان کارلوس سالازار»، دبیرکل ICAO در بیانیهای گفت: «اختلال در خدمات ناوبری رادیویی ماهوارهای میتواند عملیات هواپیماها را فراتر از مناطق تحتتأثیر مستقیم دچار مشکل کند و خطرات ایمنی بالقوهای در چندین منطقه پروازی ایجاد کند.» وی افزود: «ICAO کاملاً به همکاری نزدیک با کشورهای عضو برای اجرای این اقدامات حفاظتی از طریق چارچوبها و استانداردهای ایمنی موجود هوانوردی متعهد است.»
ناوبری ماهوارهای تنها خدمتی نیست که در برابر اختلال آسیبپذیر است. آوریل ۲۰۲۴، هکرهای روسی کانال تلویزیونی BabyTV شرکت والت دیزنی را که از طریق ماهوارههای ثابت جغرافیایی شرکت فرانسوی Eutelsat در اروپا پخش میشد، هک کردند و بهجای کارتونهای شاد همیشگی، ویدیوهایی از رژههای نظامی روسیه همراه موسیقی وطنپرستانه از خواننده روسی «اولگ گازمانوف» پخش کردند. چندین کانال تلویزیونی ماهوارهای در اوکراین نیز هک شدند.
از آن زمان، هشت کشور اروپایی شامل استونی، لتونی، لیتوانی، لهستان، اوکراین، فنلاند و فرانسه شکایاتی علیه دخالت روسیه در سیستمهای ارتباطات ماهوارهای اروپا نزد ITU ثبت کردهاند.
وابستگی فراگیر به GPS
خدمات سامانه موقعیتیاب جهانی آمریکا (GPS) و سایر سامانههای ناوبری ماهوارهای جهانی، بیش از حد بدیهی انگاشته شدهاند. سیگنالهای موقعیتیابی و زمانبندی دقیق این سامانهها فقط راهنمای نقشهخوانی در گوگل نیستند، بلکه عملیات بانکی جهانی را نیز هماهنگ و متههای حفاری در سکوهای نفتی دریایی را هدایت میکنند و در مدیریت شبکه برق نقش دارند.
«ماریو پانیشیا»، مدیرعامل شرکت ANELLO Photonics در کالیفرنیا گفت: «دنیا بر پایه GPS ساخته شده اما اگر آن را از دست بدهید، چه میکنید؟ چطور مسیر را پیدا میکنید؟»
ANELLO Photonics یکی از شرکتهای تازهکاری است که در سالهای اخیر برای یافتن راهحلهایی مقرونبهصرفه و سریع برای آسیبپذیری GPS تلاش میکند. ایده ANELLO، سامانه ناوبری اینرسیایی مبتنیبر چیپ است که میتواند یک واحد GPS را تقویت کند و زمانی که سیگنال ماهوارهای مختل یا فریب داده میشود، کنترل را به دست بگیرد.
پانیشیا میگوید: «مدتهاست نیروهای نظامی این سیستمها را در اختیار دارند اما این سیستمها بسیار گران، بزرگ و پیشرفتهاند. ممکن است سامانه ناوبری اینرسیایی برای زیردریایی نظامی چند میلیون دلار قیمت داشته باشد و به اندازه یک میز کار باشد.»
ANELLO موفق شده سامانهای بسازد که به اندازه کافی دقیق است و به اندازه یک چیپ جا میگیرد. نرمافزار این سیستم از لیزرها و شتابسنجها برای محاسبه مسیر طیشده از نقطه شروع استفاده میکند یا انحراف از دادههای GPS را شناسایی کرده و هشدار میدهد.
در آزمایشهایی با خودروهای زمینی، ANELLO توانست در مسیر ۱۰۰ کیلومتری، با خطای تنها ۱۰۰ متر به مقصد برسد.
پشتیبانهای دیگر GPS به امواج رادیویی فرکانسپایین مانند سیستم eLoran متکی هستند که نیروی دریایی آمریکا آنها را توسعه دادهاند یا از ماهوارههایی در مدار پایین زمین (LEO) استفاده میکنند که نسبت به ماهوارههای GNSS معمول، سیگنال قویتری دارند. فناوریهای دفاعی جدید همچنین پهپادهایی به سامانههای ناوبری مبتنیبر هوش مصنوعی مجهز کردهاند که میتوانند با مقایسه مناظر مشاهدهشده با تصاویر ماهوارهای موجود، مسیر را دنبال کنند.
علاوهبراین، اپراتورهای ماهوارههای مخابراتی نیز باید بیشتر به امنیت سیگنالهای خود توجه کنند. ماهوارههای نظامی و دولتی سالهاست با رمزگذاری و شکلموجهای ویژه در برابر اختلال و شنود محافظت میشوند اما هک شدن BabyTV نشان میدهد حتی برنامههای تلویزیونی بیضرر هم هدف قرار میگیرند.
کارشناسان میگویند: «اپراتورها و سرویسهای پخش میتوانند از پایش طیف فرکانسی برای تشخیص و مکانیابی اختلال استفاده کنند. همچنین میتوان در فرایند ساخت ماهوارهها از آنتنهای جهتی، آنتنهای آرایه فازی و قطعات مقاوم استفاده کرد.»
با افزایش تهدیدات سایبری و الکترونیکی علیه خدمات فضایی، بهویژه سامانههای ناوبری ماهوارهای مانند GPS، امنیت زیرساختهای فضایی به یکی از نگرانیهای اصلی جهان تبدیل شده است. حوادث اخیر، از سقوط هواپیماها بهدلیل اختلال GPS گرفته تا هک شبکههای ماهوارهای تلویزیونی، نشان میدهد اتکای بیش از حد به این فناوریها بدون تدابیر امنیتی کافی میتواند خسارات جبرانناپذیری به بار بیاورد. سازمانهای بینالمللی و شرکتهای فناورانه در پاسخ به این بحران میکوشند سیستمهای پشتیبان و راهکارهای ایمنسازی ارتباطات ماهوارهای را توسعه بدهند تا از بروز فاجعههای بیشتر جلوگیری شود و ایمنی در حوزههای حیاتی مانند هوانوردی، حملونقل، انرژی و مالی تضمین گردد.
۵۸۵۸
