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1 Ataques a GPS Uma tragedia anunciada? Ricardo Kléber Ataques a GPS Ricardo Campus Party 19::de JulhoKléber de 2013

2 Contextualizando... Localização: Uma Necessidade!!! Perguntar aos outros!!!??? Astros (sol, planetas e estrelas); Mapas; Bússola; Astrolábio; Quadrante de Davis; Sextante... Antes de definir pra onde se vai é necessário saber onde se está!!!

3 Contextualizando... Marco Histórico

4 Contextualizando... Marco Histórico SPUTNIK I Primeiro satélite artificial da Terra Lançado em 04/10/1957 (Rússia) Rastreamento orbital: Coordenadas das estações terrestres Dados gerados pelo próprio satélite O processo inverso é o objetivo básico do GPS determinar as coordenadas de pontos sobre a superfície terrestre a partir do conhecimento das posições de satélites no espaço

5 Contextualizando... NNSS (Navy Navigational Satellite System) 1958: Desenvolvimento do protótipo Transit 1A Lançado ao espaço em 1959 (falhou ao entrar em órbita) 13/04/1960: Lançamento do Transit 1B (...) Sistema entrou em funcionamento em 1964 Localização e navegação de navios de guerra americanos Geoposicionamento amplamente utilizado em todo o mundo 8 Satélites ativos em órbitas polares elípticas (quase circulares) Altitude média de 1.100Km Ficou em operação até meados de 1993 Dois grandes problemas: Não provia cobertura mundial Lapso de tempo considerável entre passagens sucessivas dos satélites em um mesmo ponto na superfície terrestre ( 2 a 3 dias parado em um mesmo ponto para se obter uma posição acurada )

6 Origem e Principais Conceitos Relacionados NA VSTAR GPS (NAVigation System with Time And Ranging Global Positioning System) sistema de rádio navegação por satélite que fornece, a usuários que possuam equipamento apropriado, coordenadas precisas de posicionamento tridimensional e informação sobre a navegação e o tempo Objetivo: Ser o principal sistema de navegação das forças armadas americanas Desenvolvido pelo DoD (departamento de defesa americano) Criado em 1973, só foi declarado totalmente operacional em 1995 Custo de desenvolvimento: U$ 10 bilhões 24 Satélites (lançados entre Fevereiro de 1978 e Novembro de 2004) Cada um circunda a Terra duas vezes por dia Altitude: Km Velocidade: Km/h

7 Origem e Principais Conceitos Relacionados NA VSTAR GPS (NAVigation System with Time And Ranging Global Positioning System) Permite que um usuário, em qualquer ponto da superfície terrestre, ou próximo a ela, tenha sempre à disposição, no mínimo 4 satélites para serem rastreados, permitindo navegação em tempo real, sob quaisquer condições meteorológicas. Princípio de funcionamento simples: uso das medidas das distâncias entre o usuário e cada um dos satélites rastreados para cálculo das coordenadas. Tipos de Serviços Disponibilizados: SPS (Standard Positioning Service Serviço de Posicionamento Padrão) Sistema civil gratuito disponívei a todos os os usuários da Terra PPS (Precise Positioning Service Serviço de Posicionamento Preciso) Sistema com melhores resultados restrito ao uso militar e usuários autorizados

8 Origem e Principais Conceitos Relacionados NA VSTAR GPS (NAVigation System with Time And Ranging Global Positioning System) Funcionamento suportado por 3 segmentos principais: Segmento Espacial constelação dos satélites e toda tecnologia de comunicação de dados a partir deles Segmento de Controle conjunto de estações terrestres (inteligência e controle do sistema) Segmento de Usuários receptores GPS e todos as técnicas e processos, empregados pelos usuários em suas aplicações.

9 Onde é/(pode ser) utilizado?

10 Onde é/(pode ser) utilizado?

11 Algumas considerações... NA VSTAR GPS (NAVigation System with Time And Ranging Global Positioning System) Onde chegaremos? Filme Código Da Vinci Prof. Langdon Ponto GPS Precisão = 60cm Realidade ou Ficcção???

12 Onde Chegaremos? NA VSTAR GPS (NAVigation System with Time And Ranging Global Positioning System) Maiores Desafios = Tamanho e Precisão Qual o menor tamanho de um GPS? Qual a melhor precisão de um GPS? E onde podemos chegar? E onde podemos chegar?

13 Onde Chegaremos? NA VSTAR GPS (NAVigation System with Time And Ranging Global Positioning System) Tamanho atual não imaginável a alguns anos atrás 5 10 anos!!?? Alguém duvida???

14 Onde Chegaremos? NA VSTAR GPS (NAVigation System with Time And Ranging Global Positioning System) E a Precisão??? Já é possível (uso militar = PPS): Código de Precisão (Código P) Precisão centimétrica (no máximo 1 metro) E para uso civil (SPS)??? Até 2000 estava sujeito à Disponibilidade seletiva

15 Maior Limitação SPS x PPS DISPONIBILIDADE SELETIVA

16 Disponibilidade Seletiva 1980 Ronald Reagan libera o GPS para uso civil mas......determina a disponibilidade seletiva como forma de resguardar a segurança do país Manipulação de mensagens de navegação e frequências dos relógios dos satélites implicando em erros de posicionamento da ordem de 100 a 140 metros.

17 Felizmente... isso foi revertido 2 de Maio de 2000 Bill Clinton desativa a disponibilidade seletiva Resultado 10 vezes mais precisos!!! GPS geodésicos trabalham hoje com precisão de: 1mm na horizontal / 5mm na vertical

18 Afinal... será possível, ou não? NA VSTAR GPS (NAVigation System with Time And Ranging Global Positioning System) SIM!!!! A Realidade está cada vez mais próxima da Ficcção

19 Onde estão os problemas de SEGURANÇA? Qual era mesmo o título da palestra? Ataques a GPS Uma tragedia anunciada?

20 Onde estão os problemas de SEGURANÇA? PONTO Fundamental Podemos confiar na localização fornecida pelo GPS? Diversos casos interessantes Uso para encontrar equipamentos roubados

21 Onde estão os problemas de SEGURANÇA? PONTO Fundamental Podemos confiar na localização fornecida pelo GPS? Situações vexatórias Caso famoso: Facebook Foto postada em motel banheira na casa de amiga Localização (GPS)

22 Onde estão os problemas de SEGURANÇA? PONTO Fundamental Podemos confiar na localização fornecida pelo GPS? GPS Fake Altera propositalmente a localização do GPS (na aplicação) Apps específicos para informar à aplicação qualquer local (independente da localização apontada pelo GPS) 48 Apps disponíveis em uma busca simples no Google Play

23 Onde estão os problemas de SEGURANÇA? PONTO Fundamental Podemos confiar na localização fornecida pelo GPS? E no Sistema GPS?? Alguém (ou algum agente externo) pode: interferir na recepção das informações que chegam ao meu GPS? alterar intencionalmente as informações que chegam ao meu GPS? SIM!!!!

24 Com o que devemos nos preocupar? Um exemplo simples... mas perigosamente preocupante!!! Wave Bubble

25 Com o que devemos nos preocupar? Wave Bubble Limor Fried Apelido: LadyAda (em homenagem a Ada Lovelace) Engenheira Eletricista (MIT) uma ferramenta de reivindicação de nosso espaço pessoal Sentiu-se ameaçada por um rastreamento GPS Idéia: Criar uma bolha anti-gps ao seu redor

26 GPS Jammer Wave Bubble GPS Jammer Portátil Barato Venda proibida pela FCC + Celular Jammer + Wi-Fi Jammer

27 GPS Jammer GPS Jammers Por que perigosamente preocupante? Interferência não se restringe à bolha Pode interferir (com menor intensidade) em GPS a vários quilômetros de distância Utilização em massa pode ser catastrófica GPS Jammers ligados inadvertidamente próximos a aviões em procedimentos críticos; próximos a embarcações com dificuldades na navegação; GPS Jammers ligados intencionalmente... para sabotar momentaneamente sistemas de rastreamento; em ações de terrorismo!!! Usar GPS Jammers, mais que inconveniente, pode ser mortal (Prof. Todd Humphreys)

28 Casos Reais de Prejuízos com o uso de GPS Jammers Quadrilha de roubo de cargas usa aparelho para bloquear GPS Polícia prendeu quadrilha que atuava nas rodovias Anhanguera e Bandeirantes; ambas ligam São Paulo ao interior 11 de Novembro de 2011 às 08h23 Quadrilha-de-roubo-de-cargas-usa-aparelhopara-bloquear-gps, html

29 Casos Reais de Prejuízos com o uso de GPS Jammers Polícia Federal prende 25 pessoas de quadrilha de roubos de carga A operação Piratas do Asfalto foi deflagrada em sete Estados e apreendeu televisões, rádios, celulares e computadores roubados 07 de Junho de Uma das principais armas da quadrilha era um equipamento capaz de bloquear sinal de celular e GPS e evitar o rastreamento dos caminhões. A investigação começou em fevereiro do ano passado. O prejuízo causado pelos criminosos é de cerca de R$ 50 milhões.

30 Casos Reais de Prejuízos com o uso de GPS Jammers POLICIA prende quadrilha de roubo de cargas no Jorrinho com R$1 milhão GPS Jammer falhou!!! 14 de Abril de FAIL De acordo com o delegado Jean Silva Souza, titular da Delegacia de Furtos e Roubos de Cargas em Rodovias (Decarga), a polícia monitora a quadrilha há cerca de um ano. Eles são tão organizados que usam tecnologia de ponta, porém, nem sempre funciona. Pegamos eles com uma certa facilidade por que o Jammer (Aparelho bloqueador de sinal de rádio e telefonia) que eles usavam para bloquear o sinal do GPS, que estava na carga roubada, falhou ", disse.

31 Casos Reais de Prejuízos com o uso de GPS Jammers Coreia do Norte bloqueou GPS de aeronave militar americana Aeronave fez pouso de emergência por causa do jammer em seu dispositivo de GPS 12 de Setembro de Um avião militar de reconhecimento do Exército dos EUA fez um pouso de emergência durante o exercício militar anual entre a Coreia do Sul e os EUA em março, quando a Coreia do Norte jammeou seu dispositivo de GPS. A aeronave RC-7B teve que fazer um pouso de emergência devido ao bloqueio de suas funções de GPS por sinais de interferência transmitidos de Haeju e Kaesong na Coreia do Norte, em intervalos de cinco a 10 minutos. A interferência de sinais também bloqueou os dispositivos GPS de barcos de patrulha costeira e barcos de alta velocidade da Marinha sul-coreana. Diversas aeronaves civis na área de Gimpo também foram afetadas. A Coreia do Norte emprega jammers montados em veículos para interromper sinais dentro de km.

32 Casos Reais de Prejuízos com o uso de GPS Jammers Estudo mostra vulnerabilidade do sistema GPS no Reino Unido Terroristas, e outros criminosos, podem causar interrupções nos serviços públicos, usando somente um equipamento jammer 10 de Março de Segundo um estudo Royal Academy of Engineering, entidade do Reino Unido, é possível causar interrupções nos serviços públicos daquele país, usando somente um equipamento jammer barato. A pesquisa mostra que não só os jammers podem ser nocivos, mas as tempestades solares podem causar perturbações nos sinais de GPS de aviões, navios, serviços de emergência, trens e no transporte público. Todo esse transtorno pode ser evitado, se, segundo um especialista da entidade, o país investisse em um sistema de navegação, por satélite, autônomo, assim como na Europa (Galileo) e a Rússia (Glonass) ; ou, ainda, tecnologias alternativas.

33 Principais problemas de SEGURANÇA GPS Jammers Agente externo que interfere (intencionalmente ou não) na recepção das informações que chegam a equipamentos/sistemas dependentes de GPS E sobre a possibilidade de alteração intencional? GPS Spoofing

34 Principais problemas de SEGURANÇA GPS Spoofing Não interfere (jamming) no sinal GPS... falsifica (spoofing) esse sinal!!! Agente externo que gera (intencionalmente) dados na frequência do GPS Simula um satélite do sistema de GPS (com sinal mais forte) Potência maior que os sinais dos satélites reais Engana os dispositivos receptores de sinais do sistema de GPS

35 Principais problemas de SEGURANÇA GPS Spoofing Os receptores GPS, a partir dos sinais (autênticos) recebidos dos satélites traçam um gráfico em forma de onda com um pico. São 3 pontos que buscam manter o pico centralizado.

36 Principais problemas de SEGURANÇA GPS Spoofing O envio de um novo sinal GPS captado por um aparelho receptor faz com que outro pico surja em seu gráfico de cálculo de posicionamento

37 Principais problemas de SEGURANÇA GPS Spoofing Se os picos ficarem perfeitamente alinhados, os pontos de rastreamento não conseguirão diferenciar os pontos legítimos dos injetados

38 Principais problemas de SEGURANÇA GPS Spoofing O sinal falso, mais forte, invade a representação criada pelo sinal legítimo, expulsando o pico autêntico passando a controlar o receptor GPS.

39 O MAIOR problema de Segurança GPS Spoofing Como isso é possível? Sinais de GPS (civis) são: Completamente abertos; Não encriptados; Não exigem qualquer tipo de autenticação; Plenamente vulneráveis a este tipo de ataque (falsificação) Possibilidade levantada (e publicada) desde 2001 E na prática?

40 GPS Spoofing Iran s Alleged Drone Hack: Tough, but Possible Irã teria interceptado e pousado um drone americano usando GPS Spoofing!!?? 16 de Dezembro de Drone RQ-170 Sentinel Capturado pelas forças da República Islâmica 4 de Dezembro de 2011 Drone teria imagens de vários vôos de missão Controlado a partir de Base em Kandahar) 420Km de distância do Irã GPS Spoofing???

41 GPS Spoofing GPS Spoofing Todd Humphreys Professor da Universidade do Texas (EUA) Escola de Engenharia de Cockrell Junho/2012 Convidado pelo Departamento de Segurança Interna dos EUA (U.S. Department of Homeland Security) Desafio: Mudar a direção de um drone (helicóptero não tripulado) até derrubá-lo Seria possível (na prática)???

42 GPS Spoofing GPS Spoofing Modelo comercial usado pela polícia dos EUA Rotomotion SR-30 ( USD) Austin Stadium Distância do Spoofer : 1Km Custo = USD

43 Existem Riscos Reais de Segurança!!! E AGORA??? É possível redefinir o uso de GPS civis? Criptografia / Autenticação Seria o fim do GPS e início de outra tecnologia? Evolução de tecnologias complementares GPS + Wi-Fi + RFID +GSM + 3G/4G GPS + Sistemas de Navegação Inercial 15: 0 2 ara p a GPS ativ m e i d t s Es ilhõe 370 m Novos sistema de localização GNSS, WAAS, MSAS, EGNOS, GALILEO... NAVSOP (Navegação via Sinais de Oportunidade) [Bae Systems] Não tenho essa resposta... Alguém tem? ABI Research

44 Ataques a GPS Uma tragedia anunciada? Ricardo Kléber Ataques a GPS Ricardo Campus Party 19::de JulhoKléber de 2013