رسیدگی به آسیب‌پذیری‌ها در سرویس‌های موقعیت‌یابی، ناوبری و زمان‌بندی (PNT).

نیاز به دقت در شبکه‌ها، به‌ویژه شبکه‌هایی که زیرساخت‌های حیاتی را پشتیبانی می‌کنند، هرگز به این شدت نبوده است. سرویس‌های موقعیت‌یابی، ناوبری و زمان (PNT) ضروری شده‌اند و همگام‌سازی و هماهنگی دقیق را در بخش‌های مختلف مانند مخابرات، حمل‌ونقل، انرژی و مالی ممکن می‌سازند. PNT در هسته خود به سیگنال های سیستم های ماهواره ای ناوبری جهانی (GNSS) مانند GPS، Galileo و GLONASS برای ارائه اطلاعات دقیق موقعیت و آب و هوا متکی است. این سیگنال‌ها برای طیف وسیعی از کاربردها، از هدایت هواپیماها و کشتی‌ها گرفته تا همگام‌سازی تراکنش‌های مالی و عملیات شبکه برق، ضروری هستند. با این حال، اتکای گسترده به سیگنال‌های GNSS همچنین زیرساخت‌های حیاتی را در معرض آسیب‌پذیری‌ها و خطرات قرار می‌دهد و آن را مستعد اختلالات ناشی از پارازیت سیگنال، «جعل» و سایر اشکال تداخل می‌کند.

این آسیب‌پذیری‌ها ناشی از اتکای آن‌ها به انتقال فرکانس رادیویی است که می‌تواند به راحتی توسط عوامل مخرب قطع یا دستکاری شود. برای مثال، پارازیت GPS شامل ارسال سیگنال‌های تداخلی است که بر سیگنال‌های GNSS قانونی غلبه می‌کند و باعث می‌شود گیرنده‌ها قفل را از دست بدهند و اطلاعات موقعیت‌یابی و زمان‌بندی دقیق را ارائه ندهند. به همین ترتیب، جعل GPS شامل ارسال سیگنال‌های نادرستی است که سیگنال‌های GNSS مشروع را تقلید می‌کند و باعث می‌شود گیرنده‌ها موقعیت‌ها یا مهرهای زمانی نادرست را محاسبه کنند. این آسیب‌پذیری‌ها خطرات قابل‌توجهی برای زیرساخت‌های حیاتی ایجاد می‌کنند، زیرا می‌توانند خدمات ضروری را مختل کنند، امنیت را به خطر بیاندازند، و حتی حملات سایبری را که سیستم‌های حساس را هدف قرار می‌دهند، تسهیل کنند. به این ترتیب، افزایش انعطاف پذیری خدمات PNT به یک اولویت اصلی برای دولت ها، سهامداران صنعت و کارشناسان امنیت سایبری تبدیل شده است، که توسعه راه حل های قوی با قابلیت کاهش این خطرات و تضمین یکپارچگی عملیات زیرساخت های حیاتی را ضروری می کند.

چرا رسیدگی به آسیب‌پذیری‌های PNT اکنون حیاتی است

حوادث اخیر برخی از آسیب پذیری های ذاتی در خدمات PNT، به ویژه در بخش های حیاتی مانند هوانوردی را برجسته کرده است. در ماه مه 2024، رویترز از افزایش شدید پارازیت و جعل GPS در مناطق نزدیک به مناطق درگیری مانند اوکراین خبر داد. گزارش های زیادی از افزایش حوادث در اطراف کشورهای بالتیک وجود دارد، زیرا این فناوری برای منحرف کردن هواپیماهای بدون سرنشین دشمن استفاده می شود. این یک مشکل برای هواپیماهای مدرن است که با وجود مجهز بودن به مجموعه ای از سنسورها برای نظارت بر موقعیت خود، هنوز هم به شدت به GPS متکی هستند. اگر جعل یا پارازیت اتفاق بیفتد، ممکن است نیاز باشد GPS به طور کامل خاموش شود و در بیشتر موارد باید در طول پرواز خاموش بماند. این می تواند باعث تاخیر قابل توجهی در برخاستن و فرود شود. لوری سوئینی، خلبان Finnair و رئیس کمیته ایمنی و امنیت انجمن خلبانان فنلاند، گفت که پارازیت GPS “اکنون در منطقه ای رخ می دهد که از لهستان از طریق کشورهای بالتیک تا سواحل سوئد و فنلاند امتداد دارد و ارتفاع کم را تحت تاثیر قرار می دهد. و ترافیک دریایی.’

انجمن ملی هوانوردی تجاری (NBAA) نیز از افزایش قطعی GPS خبر داد. خلبانان خطاهای ناوبری، انحرافات پرواز و به خطر افتادن ایمنی در طول مراحل بحرانی پرواز را گزارش می دهند که همه به دلیل فریب و پارازیت است. پیامدها همچنین فراتر از پروازهای فردی به مدیریت فضای هوایی گسترده تر و سیستم های کنترل ترافیک گسترش می یابد، جایی که خدمات دقیق و قابل اعتماد PNT برای تضمین جریان ایمن و کارآمد ترافیک هوایی ضروری هستند.

هوانوردی تنها بخشی نیست که پارازیت و دستکاری GPS در آن مشکل دارد. شناورهای دریایی برای ناوبری، برنامه ریزی مسیر و جلوگیری از برخورد به شدت به GPS و سایر سیستم های PNT متکی هستند. زمان‌بندی و زمان‌بندی مبتنی بر GPS نیز برای عملکرد شبکه‌های حمل‌ونقل، از جمله راه‌آهن، بزرگراه‌ها و سیستم‌های حمل‌ونقل عمومی ضروری است. اینترنت و شبکه‌های مخابراتی، از جمله شبکه‌های سلولی و سیستم‌های ارتباطی ماهواره‌ای، برای اتصال و انتقال داده‌ها به زمان‌بندی دقیق و همگام‌سازی متکی هستند. این فناوری همچنین زیربنای هماهنگ سازی شبکه های برق، کنتورهای هوشمند و سایر اجزای حیاتی در بخش انرژی است.

به بیان ساده، خطرات ذاتی آسیب پذیری PNT عمیق و گسترده است.

دستورات دولت و استانداردهای صنعت نوظهور

با درک اهمیت پایداری PNT، دولت‌ها اکنون در حال انجام اقدامات و معرفی چندین دستور و چارچوب برای اطمینان از استانداردهای بالاتر قابلیت اطمینان و امنیت هستند. نکته قابل توجه، فرمان اجرایی دولت ایالات متحده 13905 بر لزوم استفاده مسئولانه از خدمات PNT برای تقویت تاب آوری ملی تأکید می کند:

امنیت ملی و اقتصادی ایالات متحده به عملکرد قابل اعتماد و کارآمد زیرساخت های حیاتی بستگی دارد. از زمانی که ایالات متحده سیستم موقعیت یابی جهانی را در سرتاسر جهان در دسترس قرار داد، خدمات موقعیت یابی، ناوبری و زمان (PNT) ارائه شده توسط سیستم های مبتنی بر فضا به کمکی نامرئی برای فناوری و زیرساخت، از جمله شبکه های برق، زیرساخت های ارتباطی و دستگاه های تلفن همراه تبدیل شده است. انواع حمل و نقل، کشاورزی دقیق، پیش بینی آب و هوا و واکنش اضطراری. با توجه به استقبال گسترده از خدمات PNT، اختلال یا دستکاری در این خدمات این امکان را دارد که بر امنیت ملی و اقتصادی ایالات متحده تأثیر منفی بگذارد. برای تقویت مقاومت ملی دولت فدرال باید استفاده مسئولانه از خدمات PNT توسط مالکان و اپراتورهای زیرساخت های حیاتی را تشویق کند“

این دستور اقدامات خاصی را برای افزایش امنیت و انعطاف‌پذیری زیرساخت‌های حیاتی از طریق کاهش خطرات مرتبط با اختلال یا دستکاری خدمات PNT تشریح می‌کند.

در حمایت از این دستورات، چندین چارچوب و استاندارد برای راهنمایی سازمان ها در بهبود سیستم های PNT ایجاد شده است. چارچوب امنیت سایبری NIST 8323.1 برای نمایه PNT که توسط موسسه ملی استاندارد و فناوری توسعه یافته است، یک رویکرد جامع برای ارزیابی و کاهش خطرات امنیت سایبری خاص خدمات PNT ارائه می دهد. مجموعه‌ای از فعالیت‌های امنیت سایبری، نتایج مورد نظر، و خلاصه‌های اطلاعاتی متناسب با ویژگی‌ها و الزامات منحصربه‌فرد عملیات PNT را تشریح می‌کند.

به طور مشابه، استاندارد IEEE Resilient PNT P1952 بر ایجاد الزامات برای انعطاف پذیری سیستم های PNT تمرکز دارد. این استاندارد که توسط موسسه مهندسین برق و الکترونیک توسعه یافته است، چارچوبی را برای ارزیابی انعطاف پذیری خدمات PNT در برابر طیف وسیعی از تهدیدها و خطرات تعریف می کند. این به جنبه‌های کلیدی مانند معماری سیستم، افزونگی و قابلیت همکاری می‌پردازد و تضمین می‌کند که راه‌حل‌های PNT می‌توانند به طور موثر در محیط‌های چالش‌برانگیز به کار خود ادامه دهند.

علاوه بر این چارچوب‌های راهنمایی، چارچوب انطباق PNT انعطاف‌پذیر DHS و راهنمای اکتساب خدمات PNT فدرال CISA نقش مهمی در ارتقای انعطاف‌پذیری و امنیت خدمات PNT دارند. چارچوب DHS یک رویکرد ساختاریافته برای ارزیابی و تأیید پایداری راه‌حل‌های PNT ارائه می‌کند، و معیارهای واضحی را برای سازمان‌ها برای ارزیابی قابلیت‌های خود و شناسایی زمینه‌های بهبود ارائه می‌دهد. راهنمای CISA بهترین شیوه‌ها و استراتژی‌های تدارکات را برای دستیابی به خدمات PNT قابل اعتماد و ایمن، راهنمایی سازمان‌های فدرال در انتخاب فروشندگان و راه‌حل‌هایی که نیازها و الزامات امنیتی خاص آنها را برآورده می‌کنند، تشریح می‌کند. این چارچوب ها و اسناد راهنمایی با هم مجموعه ای جامع از ابزارها را برای افزایش انعطاف پذیری و امنیت خدمات PNT، حفاظت از زیرساخت های حیاتی و منافع امنیت ملی تشکیل می دهند.

نمونه کارها راه حل های VIAVI برای PNT مطمئن

SecurePNT™ VIAVI با SecureTime^{اس ام} این خدمات یک پیشرفت بزرگ در حفاظت از زیرساخت های حیاتی در برابر آسیب پذیری های ذاتی در سیستم های GPS و GNSS سنتی است. با ادغام فناوری ساعت اتمی Fugro AtomiChron®، VIAVI یک مرجع زمانی بسیار دقیق و پایدار برای همگام‌سازی PNT فراهم می‌کند و از استحکام در برابر تهدیدات خارجی مانند پارازیت سیگنال، دستکاری و تداخل اطمینان می‌دهد. این راه حل یک رویکرد جامع برای بهبود یکپارچگی و قابلیت اطمینان خدمات PNT با پرداختن به چالش های امنیتی در حال تحول پیش روی بخش های مخابرات، حمل و نقل، انرژی، ایمنی عمومی و دفاع ارائه می دهد.

شبیه ساز CLAW GPS در مجموعه گنجانده شده است که سیگنال GPS مصنوعی را در مرحله مرحله بندی استقرار شبکه ارائه می دهد. در این مرحله، تجهیزات RAN و Core را می توان برای آزمایش بدون دسترسی به آنتن GPS خارجی در داخل خانه قرار داد. شبیه ساز CLAW GPS راه حلی موقتی را ارائه می دهد که تضمین می کند RAN به خوبی اجرا می شود و آزمایش و اعتبارسنجی مداوم خدمات PNT را امکان پذیر می کند.

همچنین شامل سری PNT-6200 است که شامل طیف وسیعی از راه حل های مرجع زمان و فرکانس است که برای بهبود انعطاف پذیری و قابلیت اطمینان خدمات PNT در شبکه های مخابراتی طراحی شده است. این قابلیت هماهنگ سازی دقیق زمانی، ثبات فرکانس و قابلیت انتشار سیگنال را ارائه می دهد و تضمین می کند که زیرساخت های شبکه حیاتی حتی در محیط های چالش برانگیز همگام می ماند. با استفاده از PNT-6200، اپراتورها می توانند یک زیرساخت PNT انعطاف پذیر را مستقر کنند که نیازهای سختگیرانه شبکه های مدرن را برآورده می کند و سرویس ها و برنامه های کاربردی حیاتی را به خوبی اجرا می کند.

رویدادهای اخیر، مانند درگیری‌های ژئوپلیتیکی، همراه با نوسازی زیرساخت شبکه و دقت مورد نیاز، پایداری PNT را به یک موضوع اصلی در دستور کار تبدیل کرده است. VIAVI SecurePNT™، اکنون با Fugro AtomiChron® SecureTime بهبود یافته است^{اس ام} فناوری، راهی را برای مقابله با این چالش ارائه می دهد و شبکه ها را قادر می سازد تا با اتصال بی وقفه مستقر شوند و در عین حال از زیرساخت های حیاتی در برابر تهدیدات نوظهور محافظت کنند. برای اطلاعات بیشتر اینجا را کلیک کنید.