kth.sePublikationer KTH
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
High-precision Hardware Oscillators Ensemble for GNSS Attack Detection
KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Datavetenskap, Programvaruteknik och datorsystem, SCS. (Networked Systems Security Group)ORCID-id: 0000-0001-8919-0098
KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS), Datavetenskap, Programvaruteknik och datorsystem, SCS. (Networked Systems Security Group)ORCID-id: 0000-0002-3267-5374
2022 (Engelska)Ingår i: IEEE Aerospace Conference Proceedings, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) , 2022Konferensbidrag, Publicerat paper (Refereegranskat)
Abstract [en]

A wide gamut of important applications rely on global navigation satellite systems (GNSS) for precise time and positioning. Attackers dictating the GNSS receiver position and time solution are a significant risk, especially due to the inherent vulnerability of GNSS systems. A first line of defense, for a large number of receivers, is to rely on additional information obtained through the rich connectivity of GNSS enabled platforms. Network time can be used for direct validation of the GNSS receiver time; but this depends on network availability. To allow attack detection even when there are prolonged network disconnections, we present a method based on on-board ensemble of reference clocks. This allows the receiver to detect sophisticated attacks affecting the GNSS time solution, independently of the specific attack methodology. Results obtained with Chip-Scale Oven Compensated Oscillators (CS-OCXO) are promising and demonstrate the potential of embedded ensembles of reference clocks, detecting attacks causing modifications of the receiver time offset as low as 0.3 mus, with half the detection latency compared to related literature. 

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) , 2022.
Nationell ämneskategori
Kommunikationssystem
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-323283DOI: 10.1109/AERO53065.2022.9843381Scopus ID: 2-s2.0-85137569700OAI: oai:DiVA.org:kth-323283DiVA, id: diva2:1730314
Konferens
IEEE Aerospace
Anmärkning

QC 20230214

Tillgänglig från: 2023-01-24 Skapad: 2023-01-24 Senast uppdaterad: 2025-03-17Bibliografiskt granskad
Ingår i avhandling
1. Data verification for GNSS systems and protection of GNSS services
Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Data verification for GNSS systems and protection of GNSS services
2025 (Engelska)Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
Abstract [en]

 Global Navigation Satellite Systems (GNSS) provide ubiquitous precise localization and synchronization for a wide gamut of applications, spanning from location-based service to core industrial functionalities in communications and large infrastructure. Civilian use of GNSS relies on publicly available signals and infrastructure designed to operate at a high level of interoperability. Nevertheless, such systems proved to be vulnerable to voluntary and involuntary interference aiming to deny, modify, and falsify the GNSS-provided solution. This poses a significant threat to the robustness of satellite-based timing and localization. A decreasing entry threshold from the knowledge and tools accessibility perspective makes mounting such attacks feasible and effective even against low-value targets. In this work, this issue is targeted, with a practical approach, from three directions, by cross-checking the navigation solution with alternative providers of time, by localizing the interference source and characterizing it, and by relying on specific receiver dynamics to eliminate falsified signals. We discuss protection mechanisms targeting the consumer market based on available infrastructure or on sensing supported by sensors embedded in the GNSS-enabled platform itself. These efforts collectively aim to improve the robustness of consumer GNSS solutions, without modifying the GNSS receiver or the signal structure, to provide secure and reliable navigation and timing in an increasingly adversarial environment.

Abstract [sv]

Globala system för satellitnavigering (eng. global navigation satellite systems, GNSS) tillhandahåller allestädes närvarande precis platsbestämning och synkronisering för ett brett spann av tillämpningar, från platsbaserade tjänster till industriella kärnfunktioner i kommunikation och stora infrastrukturer. Civil användning av GNSS förlitar sig på allmänt tillgängliga signaler och infrastruktur som är designad att användas på en hög nivå av interoperabilitet. Dessa system har visat sig sårbara för störningar som söker att neka, modifiera och falsifiera GNSS-lösningar. Detta utgör ett allvarligt hot mot tillförlitligheten av satellitbaserad tids- och platsbestämning. En sänkning av tröskeln för tillgängligheten av kunskap och verktyg gör det möjligt och effektivt att inleda sådana attacker, även mot lågvärdesmål. I detta verk angrips problemet praktiskt via tre tillvägagångssätt: genom dubbelkontroll av navigationslösningen med alternativa internettidsleverantörer, genom lokalisering av störningskällan och karaktärisera den, och genom att förlita sig på specifik mottagardynamik för att eliminera falsifierade signaler. Vi diskuterar skyddsmekanismer ämnade för konsumentmarknaden baserat på tillgänglig infrastruktur eller m.h.a. mätningar från inbyggda sensorer i GNSS-plattformen i sig. Dessa ansträngningar söker att gemensamt förbättra tillförlitligheten hos konsument GNSS-lösningar, utan att modifiera GNSS-mottagaren eller signalstrukturen, för att erbjuda säker ochpålitlig navigation och tid i en alltmer fientlig miljö

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Stockholm: KTH Royal Institute of Technology, 2025. s. xxvi, 62
Serie
TRITA-EECS-AVL ; 2025:36
Nationell ämneskategori
Annan elektroteknik och elektronik
Forskningsämne
Informations- och kommunikationsteknik
Identifikatorer
urn:nbn:se:kth:diva-361272 (URN)978-91-8106-231-1 (ISBN)
Disputation
2025-04-15, https://kth-se.zoom.us/j/62121217840, Sal C, Kistagången 16, Stockholm, 14:00 (Engelska)
Opponent
Handledare
Anmärkning

QC 20250317

Tillgänglig från: 2025-03-17 Skapad: 2025-03-17 Senast uppdaterad: 2025-10-30Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

Fulltext saknas i DiVA

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Person

Spanghero, MarcoPapadimitratos, Panos

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Spanghero, MarcoPapadimitratos, Panos
Av organisationen
Programvaruteknik och datorsystem, SCS
Kommunikationssystem

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 133 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf