GPS-Spoofing
Ein interaktives Demo für die GPS-Spoofing-Detection von u-blox
Stell dir vor, du fährst mit deinem Auto zu einem unbekannten Ziel. Dein Navi zeigt dir plötzlich an, dass du dich auf einer Autobahn befindest, obwohl du gerade auf einer Landstrasse fährst. Du folgst den falschen Anweisungen und wirst in die Irre geführt. Genau dieses Szenario veranschaulicht der interaktive Apparat, den wir für u-blox entwickelt haben. Er demonstriert auf Messen, wie GPS-Spoofing funktioniert und wie die neuen Chips (F9 und M9) von u-blox diesem Problem entgegenwirken.
Mithilfe von Signalgeneratoren, die stärker sind als die echten Satellitensignale, können deine GPS-Daten gefälscht werden. Diese Tauschungsmethode kann ein Gerät, in diesem Fall das GPS-System eines Autos, dazu bringen, eine falsche Position zu berechnen. Diese Methode wird auch verwendet, um Navigationssysteme zu manipulieren, zum Beispiel um Fahrzeuge, Drohnen, Flugzeuge oder Schiffe von ihrem eigentlichen Kurs abzulenken.
GPS-Spoofing wird in Zukunft eine immer grössere Bedrohung, insbesondere für selbstfahrende Autos, die stark auf präzise Standortdaten angewiesen sind. Ein Spoofing-Angriff kann dazu führen, dass Fahrzeuge unerwartet die Spur wechseln oder anhalten, was eine Gefahr für Fahrer und Umfeld darstellen kann.
Der Demo-Apparat dient dazu diesen Ablauf einfach und verständlich zu erklären.
Eine interaktiver Angriff
Gemeinsam mit Aroma bauten wir ein Ausstellungsstück, das einen GPS-Spoofing-Angriff simuliert. Wir waren für das Interaktionskonzept, die technische Umsetzung und die Erstellung der digitalen Inhalte zuständig.
In einer von uns erstellten 3D-Landschaft im Low-Poly-Style bewegt sich ein Auto durch verschiedene Umgebungen. Durch das Betätigen eines grossen roten Knopfes am Gehäuse taucht ein GPS-Angreifer-Fahrzeug auf. Es wird sichtbar, dass das GPS-Signal nicht mehr von verschiedenen Satelliten empfangen wird, sondern von einem einzigen starken Signal des Angreifers stammt. In der 3D-Animation wird dies verdeutlicht, indem die vermeintliche Position des Autos als halbtransparente Kopie auf einer anderen Strasse fährt.
Mit den Chips von u-blox wird eine solche Anomalie des Signals erkannt und ein Alarm ausgelöst. Die Animation des Dashboards zeigt dies klar an: Die Farben wechseln zu Rot und auch die LED-Beleuchtung am Gehäuse schaltet von Blau auf Rot, um die Gefahr sichtbar zu machen. In einem realitätsnahen Szenario würde der/die Fahrer:in aufgefordert werden, das Steuer selbst zu übernehmen.
Technische Herausforderungen
Eine zentrale Herausforderung bei der Entwicklung des Ausstellungsstücks bestand darin, ein Video im Loop ohne Unterbrechung abzuspielen und gleichzeitig auf Knopfdruck nahtlos zu einem anderen Video zu wechseln. Dies erforderte eine präzise Synchronisation und eine effiziente Verlinkung zwischen den LED-Lichtern, dem Button-Input und dem Videointerface. Bei Betätigung des Knopfes wurde nicht nur das Video gewechselt, sondern auch die LED-Beleuchtung entsprechend angepasst, um die visuelle Rückmeldung zu verstärken.
Die 3D-Welt wurde aus der Vogelperspektive gerendert, um eine klare und ansprechende Darstellung der Spoofing-Situation zu zeigen. Dies erleichterte es den Betrachtern, die dynamischen Veränderungen und die Reaktionen des Systems auf den Knopfdruck nachzuvollziehen.
