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http://hdl.handle.net/10071/20201
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Title: Intentional control of invasive mobile wireless systems
Authors: Ponte, João Pedro de Castro
Orientador: Cercas, Francisco António Bucho
Sebastião, Pedro Joaquim Amaro
Keywords: GPS Global Positioning system
GNSS (Global Navigation Satellite Systems)
SDRSDR -- Software Defined Radio
UAV (Unmanned Aerial Vehicle)
Spoofing
Engenharia de telecomunicações
Drone
Técnicas de intervenção
Issue Date: 6-Dec-2019
Citation: PONTE, João Pedro de Castro - Intentional control of invasive mobile wireless systems [Em linha]. Lisboa: ISCTE-IUL, 2019. Dissertação de mestrado. [Consult. Dia Mês Ano] Disponível em www:<http://hdl.handle.net/10071/20201>.
Abstract: Within recent years, remotely operated or autonomous drones have been encroaching on the realm of consumer electronics and are beginning to crowd the airspace in populated areas. As such, the number of incidents involving drones has seen a sharp increase and concerns are being raised. In this sense, the current work aims to explore a method which enables spoofing of the Global Positioning System (GPS) many of these devices use to navigate, and thus provide a way to shift them off course and away from the intended areas. The proposed hypothesis is that, by altering the parameters by which GPS receivers correct for clock errors in the navigation systems, it is possible to shift the device’s perceived position in a measurable and easily replicable way. To test this hypothesis, a simulator was developed to test different offsets applied to the clock correction coefficients of a GPS navigation message. The positions resulting from calculations using these altered parameters were then plotted on a map of the surrounding area and analysed. As expected, the positions are effectively and predictably altered according to the offsets applied. In order to validate the results from the simulations, real world tests were conducted using a Software Defined Radio (SDR) platform and an open source GPS Signal Generator which was modified to generate a signal based on the altered data from the simulations. With these tests it was asserted that the spoofed signals were able to consistently cause receivers to miscalculate their positions analogously to the simulations.
Recentemente, drones operados remotamente ou de funcionamento autónomo têm surgido no domínio dos produtos eletrónicos para consumidores e começam a popular o espaço aéreo das áreas populacionais. Como tal, o número de incidentes envolvendo estes dispositivos tem sofrido um aumento acentuado. Neste sentido, o presente trabalho visa explorar um método que permita a falsificação dos sinais Global Positioning System (GPS) utilizados por muitos destes dispositivos para navegar, com o intuito de desenvolver uma forma de alterar a sua rota para longe das áreas desejadas. A hipótese em estudo é a de que, alterando os parâmetros usados pelos recetores GPS para corrigir erros de relógio nos sistemas de navegação, é possível alterar a posição calculada pelo dispositivo de uma forma mensurável e facilmente replicável. Para testar esta hipótese, foi desenvolvido um simulador que permite testar diferentes desvios aplicados aos valores dos coeficientes de correção do relógio presentes nas mensagens de navegação GPS. As posições resultantes de cálculos dependentes destes parâmetros foram depois traçadas num mapa da área circundante e analisadas. Como esperado, as posições são eficaz e previsivelmente alteradas de acordo com os desvios aplicados. Por forma a validar os resultados das simulações, foram realizados testes físicos usando uma plataforma de Software Defined Radio (SDR) e um gerador de sinais GPS open source que foi modificado para gerar sinais com base nos dados alterados das simulações. Estes testes sustentam a hipótese de que os sinais falsificados são capazes de provocar, consistentemente, a deteção errónea de posições por parte dos recetores de forma análoga à das simulações.
Peer reviewed: yes
URI: http://hdl.handle.net/10071/20201
Thesis identifier: 202461866
Designation: Engenharia de Telecomunicações e Informática
Appears in Collections:T&D-DM - Dissertações de mestrado

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