Autofahrer vertrauen dem GPS beim Navigieren auf unbekannten Routen. Angreifer können dem Navigationssystem jedoch eine falsche Position vortäuschen.
Roberto Schirdewahn
Will ein Angreifer das GPS manipulieren, kann er dafür einen Satellitensimulator nutzen. Dieser Apparat generiert täuschend echt wirkende Satellitensignale und verschickt sie an Empfangsgeräte wie das Navigationssystem im Automobil. "Angreifer können dem Empfangsgerät auf diese Weise suggerieren, es wäre an einem anderen Ort, als es tatsächlich ist", erklärt Juniorprofessorin Christina Pöpper vom Horst Görtz-Institut für IT-Sicherheit der Ruhr-Universität Bochum. Pöpper leitet die AG Informationssicherheit am Horst Görtz-Institut und arbeitet gemeinsam mit ihrem Doktoranden Kai Jansen an einer Lösung des Problems. Auch die Industrie könne betroffen sein, erklärt Pöpper, da hier GPS eingesetzt werde, um Maschinen zeitlich miteinander zu synchronisieren. Eine Manipulation könne schnell eine Produktion lahm legen.
Mehrere Empfangsgeräte mit gewissem Abstand voneinander
Der Lösungsansatz, an dem die Forscher arbeiten, beruht auf der Überlegung, was passiert, wenn ein Fahrzeug oder eine Maschine nicht nur ein Empfangsgerät nutzt, sondern gleichzeitig mehrere, die einen gewissen Abstand voneinander haben. In dem Fall, dass sie echte Satellitensignale empfangen, erklären Pöpper und Jansen, unterscheiden sich die berechneten Positionsdaten der Empfangsgeräte leicht voneinander. Sende jedoch ein Angreifer die Signale mittels Simulator, so sehen diese für jedes einzelne Empfangsgerät täuschend echt sowie identisch aus. Nur durch den Abgleich der verschiedenen Empfänger miteinander lasse sich der Angriff detektieren. Wie die Forscher erklären, glauben nun alle Empfangsgeräte, an der gleichen falschen Position zu sein. Grund dafür sei, dass die relativen Empfangszeiten mehrerer Signale, die über den Satellitensimulator versendet werden, für mehrere Empfangsgeräte identisch seien. Dies sei nicht der Fall beim Empfang legitimer Satellitensignale, da sie von verteilten Positionen in der Erdumlaufbahn versendet werden.
"Dass wir auf diese Weise Angriffe detektieren können, haben wir bereits gezeigt", sagt Pöpper. "Momentan arbeiten wir noch an Detailfragen. Zum Beispiel, wie groß der Abstand zwischen den Empfangsgeräten sein muss, damit sie auch beim Empfang echter Signale aufgrund nicht zu vermeidender Ungenauigkeiten nicht dieselbe Position für sich ermitteln würden." Nach heutigem Erkenntnisstand betrage der minimale Abstand der Geräte zwei bis drei Meter. Liegen die Empfänger näher beieinander, steige die Fehlerrate. "Das lässt sich an großen Fahrzeugen oder Maschinen wie Lkw oder Schiffen gut realisieren, da man hier die Empfangsgeräte weit genug entfernt voneinander positionieren kann", so Pöpper. An einer Lösung für Handys oder andere räumlich begrenzte Geräte müsse weiter gearbeitet werden.