走私船逃法網神出鬼沒
據麻省理工科技評論網站和戰略之頁網站報導,自2018年以來,進入上海港的數千艘船遭到了GPS欺騙攻擊,其中包括美國的「馬努凱」號遠洋商船。
根據國際法,所有大型遠洋船舶都必須安裝自動識別系統(AIS)。AIS每隔幾秒鐘就會將船隻的身份、位置、航向和速度等信息廣播一次,並接收和顯示來自該區域其他船隻的AIS數據,這有助於保持擁擠水道的安全。這些應答器的位置數據來自GPS衛星。
2019年7月,「馬努凱」號經過上海港時,AIS系統屏幕上顯示另一艘船正以大約8英裡/小時的速度行駛在同一航道上。突然,這艘船從AIS屏幕上消失了。幾分鐘後,屏幕顯示這艘船又回到了碼頭,然後它又駛入了海峽,行駛片刻後又回到了碼頭,最後又離開了碼頭。當船長迷惑不解地拿起雙筒望遠鏡掃視碼頭時發現這艘船一直停在碼頭上。當「馬努凱」號駛往自己的泊位時,船上的兩個GPS系統都失去了信號,AIS應答器也失靈了,即使啟用緊急模式也無法恢復功能。
儘管「馬努凱」號最終安全靠岸,但船長非常擔心,當天晚些時候向美國海岸警衛隊的導航中心提交了一份報告,稱疑似受到GPS欺騙攻擊。當海員們只是收不到GPS信號時,他們還可以依靠紙質海圖、雷達和視覺進行導航。但如果一艘船的GPS信號被欺騙,船長以及附近使用AIS的船隻都會認為這艘船完全位於另一個虛擬的位置,這會對航行安全構成嚴重威脅。
美國高級國防研究中心(C4ADS)對上海港的GPS欺騙事件進行了調查。C4ADS查看了AIS系統的數據,這些數據是從一家記錄AIS系統全球廣播的初創公司購買的。分析人士注意到,欺騙攻擊實際上始於2018年夏季。最強烈的幹擾發生在2019年7月的某一天,也就是「馬努凱」號經過上海港的那一天。當時總共有近300艘船隻的位置受到了幹擾,其中大多數是在黃浦江上航行的船隻。
相關的AIS數據顯示,船隻的位置每隔幾分鐘就會在黃浦江東岸的某一區域內跳變一次。對幾天或幾周的數據進行可視化處理後,發現船隻的位置似乎聚集成一個大圓圈。C4ADS的研究人員從未見過這樣的圓形圖案。
麥田怪圈
會不會是船上的AIS或GPS系統本身出了故障而形成這種現象?為了排除這種可能性,C4ADS用自行車的GPS數據進行了驗證。上海有近1000萬輛自行車,一些騎自行車的人使用智慧型手機上的Strava健身應用來跟蹤他們的騎行軌跡。Strava分享了過去兩年的全球數據並以熱度圖的方式呈現。通過分析上海地區的Strava數據,C4ADS的分析師可以看到黃浦江邊也有同樣神秘的圓圈在熱度圖上閃現。可見,GPS欺騙攻擊影響了所有的GPS設備,而不僅僅是船上GPS設備。
C4ADS向德克薩斯大學奧斯汀分校無線電導航實驗室的主任Todd Humphreys分享了相關數據。Humphreys是GPS黑客研究領域的權威人士,他仔細檢查了這些數據,但感到非常困惑。Humphreys 說:「能夠同時將多艘船偽裝成一個圓圈是一項非凡的技術。這看起來像是魔法。」2019年9月,Humphreys在佛羅裡達州舉行的全球衛星導航技術會議上展示了可視化的數據。Humphreys 說:「當我向人們展示這種欺騙模式時,他們都目瞪口呆,他們將這種現象稱為麥田怪圈。」
Humphreys認為上海的「麥田怪圈」是以某種方式把每艘船都騙到不同的錯誤地點,是一種全新的東西。Humphreys說:「我仍然對此感到困惑,我無法用數學把它計算出來。這是一個有趣的謎。但這也增加了發生致命事故的可能性。船長和飛行員都非常依賴GPS,因為GPS在歷史上一直非常可靠,船長和飛行員不會對其進行反覆檢查。」
中國政府將這些GPS欺騙行為歸咎於走私者。就連上海的水上警察——黃浦區海事局,也幾乎每天都遭受著GPS欺騙攻擊。數據顯示,黃浦區海事局的一艘巡邏艇在9個月內至少被欺騙了394次。
上海的海事局一直在跟蹤和扣押船隻,這些船隻雖然沒有幹擾或欺騙GPS信號,但一直在侵入AIS應答器,企圖通過複製其他船隻的AIS身份來矇混出港。
在一起由AIS欺騙造成的撞船事故中,海事局發現肇事船隻載有非法採掘的河砂。長江中的河砂是製作混凝土的理想建材,在上世紀八九十年代上海的建設熱潮中是搶手的建材,被中國建築商稱為「軟黃金」。但不計後果的採砂行為破壞了長江上的橋梁和生態系統,並導致河岸的長段垮塌。2000年,中國政府全面禁止了長江上的採砂行為。
然而,非法採挖船仍在繼續活動,並將採挖區域擴大到了長江口和上海附近的公海上。白天,這些船看起來是無害的。到了晚上,它們就把管道伸到河床,一次就可以吸走數千噸河砂。2019年,長江沿岸的警方已經查獲了305艘採沙船和超過1億立方英尺的河砂。
上海海事局表示,2018年,非法採砂船在長江沿岸造成了23起沉船事故,佔所有重大事故的一半以上,並造成53人死亡。
採砂賊並不是AIS欺騙技術的唯一使用者。2019年6月,一艘裝有克隆AIS系統的走私油輪在上海試圖躲避抓捕時,撞上了一艘海事局的巡邏艇。海事局的的一位官員表示:「這類船隻通常是由非法利益集團驅動的。一旦被發現,他們將與執法部門展開鬥爭,並試圖逃跑,這對水上航行環境構成了極大的威脅。我們堅決不能容忍這種幽靈船的存在。」
現在的問題是,這些使用AIS欺騙技術的走私犯是否與上海新出現的GPS欺騙事件和「麥田怪圈」有關?上海警方尚未抓獲使用這種新型GPS幹擾機的嫌犯,部分原因是這種設備只使用了6次,而且每次只開機很短的時間。根據目前收集到的證據,警方確定欺騙信號似乎來自當地一家石化公司的大樓內,但在搜查房屋並詢問那裡的工作人員後,並沒有發現有價值的線索。犯罪份子有可能是非法進入這所建築物,在實施GPS欺騙攻擊行動後馬上撤離現場。
養豬場拒瘟神驚天動地
據人民郵電報和物聯網智庫報導,2019年11月初,飛經黑龍江某空域的多架航班頻繁出現GPS信號丟失的情況,甚至還引發了ADS-B系統的故障,嚴重影響了民航飛行安全。但奇怪的是,只要飛機飛離那片區域,機上的GPS和ADS-B系統就會恢復正常。
民航飛機上的ADS-B(廣播式自動相關監視)系統可以自動從GPS獲取飛機的位置、高度、速度、航向等信息,並自動向其他飛機和地面航管發送這些信息和飛機的識別號,地面航管據此對空域的飛機進行監控。可見,GPS和ADS-B對民航的飛行安全是極其重要的,事關千萬乘客的生命安全。
天上屢現驚魂之事,中國民航東北地區空中交通管理局立刻向黑龍江省工信廳發函,請求進行無線電幹擾排查。11月2日,黑龍江省工信廳調動全省無線電管理機構監測技術力量開展民航幹擾排查專項行動。經過對重點區域的精細排查,終於在11月3日將GPS幹擾源鎖定在311省道附近的一家養豬場內。此次專項行動中,黑龍江省工信廳在地面上共出動監測車15輛、技術人員60人、監測設備30餘套。
涉事的養豬場是大北農集團肇州分公司位於肇州的天佑種豬場。該公司為了防範「炒豬團」利用無人機投放非洲豬瘟病毒,私設了用於防止無人機闖入的管制設備。這種設備可以幹擾無人機的GPS和控制鏈路。
電子戰PK生化戰的大戲竟然在一家養豬場上演,乍一聽確實令人錯顎,但事實上這家養豬場並非杞人憂天,而是未雨綢繆。2019年下半年開始,豬肉價格快速上漲。但由於國內各省生豬供應量的不同,在省區之間出現較為明顯的價差。在巨額利潤的吸引下,出現了大批的炒豬團,從豬肉價格低的省份向其他省份調運生豬。這本是無可厚非的市場行為,但有部分奸商為了惡意打壓生豬價格,採用了極端卑劣的手段,在養豬場附近投放死豬,向豬場裡投放有非洲豬瘟的餌料,並散播豬瘟的謠言製造恐慌,逼迫養殖戶將生豬低價出售。這類現象在北方和華中地區都有出現,湖北有兩個大廠就因被惡意投毒而直接清欄。
隨著地方政府和養豬場防控措施的升級,不法奸商們發現人力投毒的方法逐漸行不通了,於是改用無人機來投毒。據《半月談》報導稱,某養豬百強縣一家養殖企業的負責人表示,非洲豬瘟疫情出現以來,公司曾發現有無人機在生豬養殖區投放不明物品,檢疫後發現該物品含有非洲豬瘟病毒。
面對毫無底線的炒豬奸商,養豬場為防患於未然,除了採取封閉措施外,有些就直接私設了GPS幹擾機。
此事件最終的結果是,黑龍江有關部門對天佑種豬場的遭遇表示了同情和理解,只是沒收了私設的無人機管制設備(包含1臺發射機和4套天線),未採取進一步的處罰措施。
注
C4ADS是一家分析全球衝突和安全問題的非營利組織。2019年曾發布了關於俄羅斯在克裡米亞、黑海、敘利亞、挪威和芬蘭使用GPS幹擾的研究報告,參見歷史文章[GPS欺騙幹擾實戰運用教科書]。
射聲有言
文中內容全部來自網際網路,本號無力查證相關信息的真實性。
電子戰只是一種技術手段,既能用於「保境安豬」,也可用於為非作歹。
俄羅斯早在幾年前就計劃依託境內的通信基站和基礎設施部署25萬套Pole-21型GPS幹擾機組成一個龐大的幹擾網絡,在戰時可以實現全境導航屏蔽,降低來襲的精確制導武器和無人機的精度。這個網絡已初具規模,逢重大會議或重要人物出席活動時會短時局部開啟。
所有資料來自網際網路
參考資料:
[1].https://www.technologyreview.com/s/614689/ghost-ships-crop-circles-and-soft-gold-a-gps-mystery-in-shanghai/
[2].https://www.strategypage.com/htmw/htecm/articles/20191215.aspx