GPS-vastaanottimien harhauttaminen Helsingin Länsisataman syväväylän alueella ja sen vaikutukset merenkulkuun

Abstract

Santaharju, Kalle GPS-vastaanottimien harhauttaminen Helsingin Länsisataman syväväylän alu-eella ja sen vaikutukset merenkulkuun Jyväskylä: Jyväskylän yliopisto, 2017, 75 s. Kyberturvallisuus, Pro gradu Ohjaajat: Lehto, Martti Tutkimuksessa selvitetään teoreettisesta ja laadullisesta näkökulmasta miten haavoittuva ja onnettomuusaltis Helsingin Länsisataman syväväylän alue on satelliittipaikannusjärjestelmään kohdistuvan onnistuneen harhautushyök-käyksen sattuessa. Satelliittipaikannusjärjestelmä, alusten automaattinen tun-nistusjärjestelmä ynnä muut navigoinnin järjestelmät on yhdistetty osaksi in-tegroitua merikarttajärjestelmää, mikä herättää kysymyksen siitä, olisiko mah-dollista, että harhauttamalla satelliittipaikannusjärjestelmän vastaanotinta kyet-täisiin ajatuttamaan alus väärälle suunnalle? Jos alus vastaanottaa harhautettua satelliittipaikannukseen perustuvaa signaalia, voi tämä johtaa hiljalleen aluk-sen lipumiseen sivuun väylältään kohti onnettomuutta. Tässä tutkimuksessa selvitetään satelliittipaikannukseen perustuvan signaalin harhauttamisen teo-riaa sekä pyritään vastaamaan siihen, miten yhteiskuntamme on valmistautu-nut ja huomioinut yllä esitellyn tilanteen. Tutkimus painottuu suuriin risteili-jäaluksiin, joita tutkittavalla alueella liikkuu päivittäin useita vuoden ajankoh-dasta riippumatta. Kirjallisen teorian lisäksi varmuutta ja todistusaineistoa tutkimukselle on haettu oman alansa asiantuntijoilta tekemällä heille teema-haastattelu, joista saatua tietoa on verrattu alussa kirjallisuuskatsauksella ke-rättyyn teoriaan. Tutkimuksen tulokset osoittavat, että alusten ajattaminen onnettomuus-alttiiseen tilanteeseen onnistuu vain, jos alus liikkuu täysin automaation varai-sesti, ja navigoija ohjailee alustaan vastoin kansallisia ja kansainvälisiä meren-kulun lakeja. Navigoija ei tällöin syystä tai toisesta vertaile satelliittipaikan-nusjärjestelmän tuomaa tietoa visuaaliseen navigoinnin ja tutkan tuomaan tie-toon. Aluksen satelliittipaikannusjärjestelmän kautta saatu manipuloitu tieto menee lisäksi alusten automaattisen tunnistusjärjestelmän kautta Helsingin alusliikennepalvelukeskukselle, joka kykenee paljastamaan mahdollisen har-hautustilanteen vertailemalla omia tietojaan fuusioidusta tilannekuvamallis-taan. Tämä järjestelmä koostuu useista tutkista, kameroista ja alusten auto-maattisesta tunnistusjärjestelmien lähettämistä tiedoista. Jos alus jostain syystä ajautuisi väärälle suunnalle, Alusliikennepalvelukeskus kykenee näkemään tämän ristiriitatilanteen, koska kaikki nämä tekniset järjestelmät perustuvat eri tekniikalle ja ovat täysin itsenäisiä. Alusliikennepalvelukeskuksissa luotetaan tällaisissa tilanteissa vain tutkan tuomaan tietoon. Asiasanat: Satelliittipaikannusjärjestelmä, GPS-järjestelmä, satelliittipaikan-nusharhautus, GPS-harhautus, alusten automaattinen tunnistusjärjestelmä, AIS-järjestelmä, VTS

Santaharju, Kalle GPS-spoofing in the Helsinki West Harbour sea area and its effects on seafaring Jyväskylä: University of Jyväskylä, 2010, 75 p. Major subject, Cyber Security, Master’s Thesis Supervisor(s): Lehto, Martti This study examines the risk profile of the Helsinki West Harbour sea area and investigates its susceptibility in the event of a GPS-spoofing attack. The research is conducted from both a theoretical and a qualitative perspective. As a vessel’s GPS (Global Positioning System) and AIS (Automatic Identificati-on System) are both connected within the ECDIS (Electronic Chart Display In-formation System), this raises the question if a vessel could be misdirected to a false course by spoofing the GPS receiver. Were a vessel to receive a spoofed GPS-based signal, the risk of the vessel slowly drifting off course and towards potential collision arises. This study outlines the theories regarding GPS-spoofing, and analyses how Finnish Maritime protocol has taken into account and prepared for the risks involved. The study focuses on large cruise ships several of which operate daily throughout the year in the Helsinki West Har-bour area. As a counterpoint to the literature review and theoretical debate the paper introduces interviews with leading experts of the field. These interviews offer new insight and expand upon the discussion presented in the literature review. The research findings indicate that misguiding vessels into potentially dangerous situations is only possible if the vessel is fully reliant on automation and is, in breach of both national and international Maritime law, not helmed by a navigator. In this scenario, the navigator is for whatever reason failing to compare information provided by the GPS with information from both visual navigation and radar. The manipulated information received by the GPS howe-ver is also transmitted through the AIS to the Helsinki Vessel Traffic Service, which can identify potential spoofing by cross-referencing the information re-ceived with their own surveillance system. This system compiles information from several radars, cameras and coordinates received by the vessel’s GPS. If a vessel were to veer off course the Helsinki Vessel Traffic Service could identify the discrepancies in the navigation information as the technical systems rely on entirely separate technology and are completely independent of one-another. In cases of conflicting information, the Vessel Traffic Service prioritises the infor-mation provided by radars. Keywords: Global Positioning System, GPS, GPS-spoofing, Automatic Identifi-cation System, AIS, Vessel Traffic Service