Spoku kuģi, labības apļi un mīksts zelts: GPS noslēpums Šanhajā

C4ADS C4ADS

Kādā tveicīgā vasaras naktī 2019. gada jūlijā MV Manukai ieradās Šanhajas ostā, netālu no Huangpu upes ietekas. Šī rosīgā Jandzi pieteka vijas cauri pilsētai un ietver Bundu, vēsturisku krastmalas zonu un tūristu iecienītāko vietu. Šanhaja būtu amerikāņu konteinerkuģa pēdējā pietura Ķīnā, pirms tas dosies ceļā uz Longbīču, Kalifornijā.

Kad apkalpe uzmanīgi manevrēja ar 700 pēdu garo kuģi caur pasaules noslogotāko ostu, tā kapteinis uzmanīgi vēroja savus navigācijas ekrānus. Saskaņā ar starptautiskajām tiesībām uz visiem komerciālajiem kuģiem, izņemot mazākos, ir jāuzstāda automātiskās identifikācijas sistēmas (AIS) transponderi. Ik pēc dažām sekundēm šīs ierīces pārraida savu identitāti, atrašanās vietu, kursu un ātrumu un parāda AIS datus no citiem kuģiem šajā apgabalā, palīdzot nodrošināt pārpildītos ūdensceļus. Šo transponderu atrašanās vietas dati nāk no GPS satelītiem.

Planēt. Zeme

Saskaņā ar Manukai ’s ekrāniem cits kuģis tvaicēja pa to pašu kanālu ar aptuveni septiņiem mezgliem (astoņas jūdzes stundā). Pēkšņi otrs kuģis pazuda no AIS displeja. Dažas minūtes vēlāk ekrānā tika parādīts otrs kuģis atpakaļ pie doka. Pēc tam tas bija kanālā un atkal kustējās, tad atpakaļ pie doka, tad atkal aizgāja.

Galu galā, apmulsis, kapteinis paņēma binokli un noskenēja piestātni. Otrs kuģis visu laiku stāvēja pie doka.

Kad pienāca laiks Manukai lai dotos uz savu piestātni, tilts sāka atbalsoties ar vairākiem trauksmes signāliem. Abas kuģa GPS ierīces — tajā bija divas rezerves — bija zaudējušas signālus, un AIS transponderis nedarbojās. Pat pēdējā avārijas avārijas sistēma, kas arī balstījās uz GPS, nevarēja salabot.

Tagad jauni pētījumi un iepriekš neredzēti dati liecina, ka Manukai , un tūkstošiem citu kuģu Šanhajā pēdējā gada laikā ir kļuvuši par upuriem jaunam noslēpumainam ierocim, kas spēj viltot GPS sistēmas vēl neredzētā veidā.

Rons Egltons / Marinetraffic.com

Neviens nezina, kas ir aiz šīs viltošanas un kāds varētu būt tās galvenais mērķis. Šie kuģi varētu būt nevēlēti izmēģinājuma subjekti sarežģītai elektroniskās karadarbības sistēmai vai papildu bojājumiem konfliktā starp vides noziedzniekiem un Ķīnas valsti, kas jau prasījis desmitiem kuģu un dzīvību. Bet viens ir skaidrs: Šanhajā notiek neredzams elektroniskais karš par navigācijas nākotni, un GPS zaudē.

Noslēpums padziļinās

Lai gan Manukai galu galā droši piestāj, kapteinis bija pietiekami noraizējies, lai vēlāk tajā pašā dienā iesniegtu ziņojumu ASV Krasta apsardzes Navigācijas centram, kas savāc ziņojumi par GPS pārtraukumiem visā pasaulē.

Viņš rakstīja, ka visi [antenas] savienojumi ir droši un sausi. Citu problēmu ar šīm vienībām nav bijis. [Man ir aizdomas, ka šajā piestātnē notiek GPS signāla traucēšana.

Patiesībā notika kaut kas daudz bīstamāks, un Manukai kapteinis par to nezināja. Lai gan sākotnēji šķita, ka amerikāņu kuģa GPS signāli ir tikko iestrēguši, gan tas, gan tā kaimiņš bija arī viltoti — to patiesā atrašanās vieta un ātrums tika aizstāts ar viltotām koordinātām, kas tika pārraidītas no zemes. Tas ir nopietni, kā 50% no visiem upuriem jūrā ir saistītas ar navigācijas kļūdām, kas izraisa sadursmes vai iezemējumus.

Ja jūrnieki vienkārši zaudē GPS signālu, viņi var atgriezties pie papīra kartēm, radara un vizuālās navigācijas. Bet, ja kuģa GPS signāls tiek viltots, tā kapteinis un visi tuvumā esošie kuģi, kas to izseko, izmantojot AIS, saņems paziņojumu, ka kuģis atrodas pavisam citur. Arī uzbrukumi neapstājās, kad Manukai bija droši savā piestātnē. Vairākas reizes tajā dienā tās AIS sistēma ziņoja, ka tā atrodas vairāk nekā trīs jūdžu attālumā.

Wikimedia Commons

Puspasaules attālumā no Šanhajas, Vašingtonā, DC, uz Augstākās aizsardzības pētījumu centra pētnieka galda nonāca padoms ( C4ADS ), bezpeļņas organizācija, kas analizē globālus konfliktus un drošības problēmas. Jaunais padoms no kuģniecības nozares avota liecina, ka Šanhajā kāds krāpj GPS signālus.

Šī bija pirmā reize, kad C4ADS bija dzirdējis par plaši izplatītu jūras krāpniecību, kas nav acīmredzami saistīta ar krieviem. Dažus mēnešus iepriekš organizācija bija publicējusi a Ziņot kurā tika detalizēti aprakstīts, kā Krievija izmantoja GPS traucēšanu Krimā, Melnajā jūrā, Sīrijā, Norvēģijā un Somijā. Tajā bija arī pierādījumi, ka Krievijas mobilā elektroniskā kara komanda bija traucējusi GPS signālus prezidenta Putina publisko uzstāšanos laikā.

Pēc padoma saņemšanas C4ADS apskatīja AIS datus, ko tas iegādājās no starta, kas ieraksta AIS pārraides visā pasaulē. Analītiķi pamanīja, ka uzbrukumi faktiski sākās iepriekšējā vasarā un pieauga, mēnešiem ritot. Visintensīvākie traucējumi tika reģistrēti tieši tajā jūlija dienā, kad Manukai Kapteinis ziņoja par grūtībām, kad gandrīz 300 kuģu atrašanās vietas tika izkrāptas. Lai gan traucējumi skāra kuģus tieši pāri Šanhajai, lielākā daļa viltoto bija kuģi, kas kuģo Huangpu upē.

Un tas ļoti atšķīrās no uzlaušanas, kas novērota Krievijas ūdeņos, kur visi kuģi tika viltoti vienā punktā. Šanhajas dati liecina, ka kuģi ik pēc dažām minūtēm lec uz dažādām vietām uz gredzeniem Huangpu austrumu krastā. Vizualizējot datus, kas aptver dienas un nedēļas, šķita, ka kuģi pulcējas lielos apļos.

C4ADS pētnieki nekad iepriekš nebija redzējuši šādus apļveida modeļus. Varbūt to izraisīja kļūdas vai ļaunprātīga programmatūra kuģu AIS vai GPS sistēmās? Lai to izslēgtu, viņi pilnībā meklēja datus no cita transporta veida: riteņbraukšanas.

Ķīnā ir aptuveni tikpat daudz velosipēdu kā pārējā pasaulē kopā, tikai Šanhajā vien ir gandrīz 10 miljoni. Daži pilsētas velosipēdisti izmanto viedtālruņu fitnesa lietotnes, lai izsekotu saviem braucieniem. Jo īpaši viens, Strava, dala a globālā siltuma karte anonimizētas darbības iepriekšējos divos gados. Tuvinot Šanhaju, C4ADS analītiķi varēja redzēt tos pašus noslēpumainos upes krasta apļus, kas mirdz Stravas siltuma kartē. Maldināšanas uzbrukumi skāra visas GPS ierīces, ne tikai tās, kas atrodas uz kuģiem.

Bija pienācis laiks meklēt palīdzību no malas. C4ADS dalījās savos atklājumos ar Todu Hamfrizu, Teksasas Universitātes Ostinā Radionavigācijas laboratorijas direktoru un vadošo iestādi GPS uzlaušanas jomā. Hamfrijs pētīja datus, taču, jo tuvāk viņš paskatījās, jo vairāk apmulsa. Spēja apmānīt vairākus kuģus vienlaicīgi, veidojot apli, ir ārkārtēja tehnoloģija. Tas izskatās pēc maģijas, viņš teica.

Septembrī Humphreys demonstrēja datu vizualizāciju pasaulē lielākajā satelītnavigācijas tehnoloģiju konferencē ION GNSS+ Floridā. Viņš teica, ka cilvēki bija vaļīgi, kad es viņiem parādīju šo mānīšanās modeli. Viņi to sāka saukt par labības apļiem.

Bīstama eskalācija?

Lai saprastu, kāpēc eksperti ir neizpratnē, apsveriet, kā darbojas GPS. ASV gaisa spēki uztur vismaz 24 zvaigznājus globālā pozicionēšanas sistēma satelīti, kas riņķo ap Zemi; pašlaik ir 31. Katrs satelīts pārraida vairākus sarežģītus kodus, kas ģenerēti no tā atrašanās vietas un pašreizējā laika, ko mēra ar īpaši precīzu atompulksteni uz kuģa. Katrs pulkstenis ir precīzi sinhronizēts ar pārējiem 30 satelītiem.

Wikimedia Commons

GPS uztvērējs, kas uztver signālus no viena satelīta, var tikai aptuveni aprēķināt, cik tālu tas atrodas no šī satelīta. Pievienojiet signālus no otra satelīta, un tas var ievērojami sašaurināt savu atrašanās vietu. Trešais satelīts ļauj tam atrasties noteiktā platuma un garuma grādos, bet ceturtais nosaka tā augstumu un precīzu laiku. Signāli no vairākiem satelītiem palielina precizitāti.

Lai gan GPS satelīti pārraida vairākus dažādus signālus, kas paredzēti gan militārām, gan civilām vajadzībām, AIS paļaujas tikai uz vienu no tiem. Šie signāli ir diezgan vāji, un pat pieticīgs raidītājs zemes līmenī tos var viegli apslāpēt – iesprūstot. Tos var arī viltot signāli, kas atdarina īstus GPS satelītus, bet kodē nepatiesus laika un atrašanās vietas datus.

Maldināšanas gadījumā katrs uztveršanas zonas uztvērējs parasti saņem vienus un tos pašus viltus signālus un tādējādi uzskata, ka atrodas tajā pašā vietā. Lai gan tas ir daudz nopietnāk nekā vienkārši traucēt GPS signālus, modrs kapteinis noteikti pamanītu, ja visi navigācijas ekrānā redzamie kuģi pēkšņi uzlēktu vienā un tajā pašā vietā.

Šanhajas labības apļi, kas kaut kādā veidā novirza katru kuģi uz citu viltus atrašanās vietu, ir kaut kas jauns. Es joprojām par to esmu neizpratnē, saka Hamfrijs. Es nevaru to panākt matemātikā. Tas ir interesants noslēpums. Tas ir arī noslēpums, kas palielina potenciāli nāvējošu negadījumu iespējamību.

Kapteiņi un piloti ir kļuvuši ļoti atkarīgi no GPS, jo tas vēsturiski ir bijis ļoti uzticams, saka Hamfrijs. Ja tas apgalvo, ka tas darbojas, viņi paļaujas uz to un nepārbauda to visu tik daudz.

Šī gada 5. jūnijā, Palaist 5678 , upes kravas kuģis, mēģināja apdzīt mazāku kuģi Huangpu, apmēram piecas jūdzes uz dienvidiem no Bundas. The Skrien izvairījās no mazā kuģa, bet ietriecās tieši kuģī Jaunā godība (ķīniešu nosaukums: Tong Yang Jingrui), kravas kuģis, kas virzās uz ziemeļiem.

Sina.com

The Jaunā godība tad zaudēja kontroli un iebrauca upes krastā, izkliedē gājējus ārā vakara pastaigā. Neliels krasta posms sabruka, bet, par laimi, neviens nav cietis.

Lai gan nav skaidrs, vai tas notika šajā konkrētajā gadījumā, AIS dati liecina, ka Jaunā godība sešu mēnešu laikā pirms sadursmes tika izkrāpts Šanhajā vismaz piecas reizes, tostarp mazāk nekā divas nedēļas pirms sadursmes. Dati liecina arī par pusduci uzbrukumu citiem pilsētas kuģiem tajā pašā dienā.

Pat Šanhajas upes policija Huangpu Jūras drošības administrācija (MSA) gandrīz katru dienu ir bijusi pakļauta viltošanas uzbrukumiem. Dati liecina, ka viena no tās patruļlaivām deviņu mēnešu laikā tika viltota vismaz 394 reizes.

Mīksts zelts

Viena iespēja ir tāda, ka labības apļi ir saasināšanās elektroniskajā karā Šanhajā, kas ir pakļāvis tūkstošiem jūrnieku, pasažieru un pat pašu upi. Gadiem ilgi MSA ir izsekojusi un konfiscējusi kuģus, kas, lai gan netraucē un nekrāpj GPS signālus, ir uzlauzuši AIS transponderus, kas palīdz nodrošināt Šanhajas upju un ostu drošību. Šie kuģi ir klonējuši citu kuģu AIS identitātes, lai varas iestāžu netraucēti ieslīdētu ostā un izkļūtu no tās.

Iemesls, kāpēc viņi to dara, ir saistīts ar kravu Jaunā godība nesa, kad uzskrēja uz sēkļa: vienkāršas, ikdienas smiltis.

Ķīniešu celtnieki to sauc par mīkstu zeltu. No Jandzi upes bagarētās smiltis, kurām ir ideāla konsistence un sastāvs cementam, palīdzēja veicināt Šanhajas būvniecības uzplaukumu 1980. un 1990. gados. Līdz tūkstošgades mijai neapdomīga smilšu ieguve bija iedragājusi tiltus, izpostījusi ekosistēmas un izraisījusi garu upes krasta posmu sabrukumu. 2000. gadā Ķīnas varas iestādes pilnībā aizliedza smilšu ieguvi Jandzi.

Tirdzniecība turpinājās nelikumīgi, taču paplašinājās, iekļaujot nelegālu smilšu un grants bagarēšanu no Jandzi grīvas un atklātajām jūrām netālu no Šanhajas. Dienā šādi kuģi izskatās nekaitīgi. Naktīs viņi nolaiž caurules upes gultnē, lai vienā seansā iesūktu tūkstošiem tonnu smilšu. Pilna aizturēšana var būt vairāk nekā 85 000 USD. Līdz šim 2019. gadā policija pie Jandzi upes ir konfiscējusi 305 smilšu ieguves kuģus un vairāk nekā 100 miljonus kubikpēdu smilšu, kas ir pietiekami, lai piepildītu vairāk nekā tūkstoti olimpisko peldbaseinu.

Šanhajas MSA paziņojusi, ka 2018. gadā nelegālie smilšu un grants kuģi Jandzi upē izraisīja 23 vrakus, kas veidoja vairāk nekā pusi no visiem lielākajiem negadījumiem un nogalināja 53 cilvēkus.

Diēta

Tumsas aizsegā AIS var būt noderīgs instruments smilšu zaglim. Piemēram, ir zināms, ka kuģi, kas nav aprīkoti vai licencēti jūras braucieniem, klonē jūras laivu AIS sistēmas, lai izvairītos no atklāšanas.

Arī smilšu zagļi nav vienīgie uzlauztās AIS tehnoloģijas lietotāji. Šā gada jūnijā naftas tankkuģis ar klonētu AIS sistēmu taranēja MSA patruļkuģi Šanhajā, mēģinot izvairīties no sagūstīšanas. Policija uzskata, ka tā bijusi naftas kontrabanda. Šāda veida kuģus parasti vada nelikumīgas intereses, sacīja MSA amatpersona. Pēc atklāšanas viņi cīnīsies pret tiesībsargājošajām iestādēm un mēģinās aizbēgt, radot lielus draudus ūdens navigācijas videi. Mēs tādus spoku kuģus necietīsim.

Tagad rodas jautājums, vai šie iepriekšējie AIS uzlauzumi kaut kādā veidā ir saistīti ar Šanhajas jaunajiem GPS apļiem? Efektīva krāpšanās sistēma zagļiem varētu būt miljonu vērta. Maldinot paši savus kuģus, viņi varēja nemanāmi slīdēt ostā. Vai arī, apmānot citus un radot haosu, kontrabandisti dotu sev lielākas iespējas izlīst garām nepamanītam. Varētu būt, ka spēja radīt viltotus apļus ir smilšu zagļu tehnoloģiskās zinātības eskalācija.

Protams, tā varētu būt tikai sakritība, ka viltotie apļi notiek AIS klonēšanas karstajā vietā. Vēl viena iespēja ir tāda, ka pati Ķīnas valsts izmēģina jaunu elektronisko ieroci, ko, iespējams, varētu izmantot strīdīgajos Dienvidķīnas jūras reģionos.

Lai gan dati nenorāda vainīgos, tie satur dažas norādes. Maldināšanas aprindu centrs Huangpu ir rūpnīca, kas pieder lielam ķīmisko vielu ražotājam Sinopec Shanghai Petrochemical Company. Taču nav skaidrs, vai darbība ir saistīta ar objektu, vai arī tā ir tikai vieta, kur kuģi tiek viltoti.

Es nedomāju, ka tas ir kāds negodīgs aktieris, saka Hamfrijs. Tas var būt saistīts ar kādu eksperimentālu iespēju, ko [Ķīnas varas iestādes] mēģina pārbaudīt. Bet es esmu patiesi neizpratnē, kā tas tiek darīts.

Labojums: datums pirmajā rindā ir izlabots.

paslēpties