GPS 欺騙這類網(wǎng)絡(luò)攻擊

正威脅著海上的超大型油輪與貨輪。

伊朗戰(zhàn)事的相關(guān)新聞?wù)紦?jù)了各大頭條，空襲報道與不斷升級的軍事行動屢見不鮮。但除了眼前的破壞之外，這場沖突還揭示了一個更為隱蔽且正快速加劇的威脅：船舶及其操作人員的導(dǎo)航系統(tǒng)極易受到干擾，安全岌岌可危。

現(xiàn)代航運業(yè)高度依賴全球定位系統(tǒng)（GPS）衛(wèi)星導(dǎo)航。一旦該系統(tǒng)的信號遭到干擾或操縱，船舶在船員自身和其他船只的導(dǎo)航界面中，位置會突然出現(xiàn)偏差。在某些情況下，船舶的定位會在地圖上 “瞬移”，甚至顯示向內(nèi)陸漂移數(shù)英里，或是以不符合物理規(guī)律的軌跡繞圈。在戰(zhàn)區(qū)，這種風(fēng)險會進(jìn)一步升高，船舶可能會被誤導(dǎo)，駛?cè)胛ｋU區(qū)域。

要理解 GPS 信號干擾帶來的威脅，首先需要了解 GPS 的工作原理。GPS 系統(tǒng)通過環(huán)繞地球的衛(wèi)星發(fā)射的信號確定位置，接收器會根據(jù)信號的傳播時間計算自身所處方位。由于信號抵達(dá)地球表面時已經(jīng)極其微弱，因此相對容易被干擾。

01

GPS 干擾與信號欺騙

GPS 信號干擾，是指攻擊者通過釋放電磁噪音壓制真實的衛(wèi)星信號，使接收器無法檢測到信號。出現(xiàn)這種情況時，導(dǎo)航系統(tǒng)會失去定位功能。這一幕發(fā)生在手機(jī)上，可能表現(xiàn)為地圖畫面凍結(jié)或位置飄忽不定。

GPS 信號欺騙的手段則更為復(fù)雜。攻擊者并非阻斷信號，而是發(fā)射偽造的衛(wèi)星信號，模擬真實信號的特征，讓接收器接收虛假信號并給出錯誤的位置信息。試想一下，你明明向北行駛，導(dǎo)航系統(tǒng)卻突然顯示你在向南行進(jìn) —— 接收器并非出現(xiàn)故障，只是遭到了欺騙。

2025 年 1 月的黑海海域，有記錄顯示船舶定位出現(xiàn)了信號欺騙引發(fā)的環(huán)形軌跡偏差。紅色標(biāo)記代表信號欺騙事件中播報的虛假 GPS 位置，這些標(biāo)記讓船舶在航跡監(jiān)控地圖上呈現(xiàn)出完美的繞圈移動軌跡，而事實上，船舶的實際位置遠(yuǎn)在數(shù)百英里之外。外界普遍認(rèn)為，這些信號干擾與烏克蘭戰(zhàn)事期間該區(qū)域的電子干擾活動有關(guān)。

對于海上船員而言，GPS 信號欺騙可能引發(fā)嚴(yán)重后果。在遠(yuǎn)海區(qū)域，若 GPS 定位異常，船員幾乎無法通過地標(biāo)核實船舶實際位置；而在近岸區(qū)域，操作的容錯率幾乎為零 —— 這里的水深變化迅速，危險無處不在，伊朗附近的霍爾木茲海峽就是典型的狹窄航道，有報道稱，自戰(zhàn)事爆發(fā)以來，該區(qū)域就頻繁出現(xiàn) GPS 信號欺騙事件。船舶體積龐大、操控轉(zhuǎn)向遲緩，哪怕是微小的導(dǎo)航誤差，都可能導(dǎo)致船舶擱淺或相撞。

02

紅海擱淺事故

2025 年 5 月就發(fā)生了這樣一起案例。集裝箱船 “地中海安東尼婭號” 在穿越紅海時，導(dǎo)航顯示的位置與實際位置嚴(yán)重不符。船上船員發(fā)現(xiàn)，船舶的定位在地圖上突然向南瞬移數(shù)百英里，且顯示朝著新的方向行駛。這一狀況讓船員陷入混亂，最終船舶發(fā)生擱淺。此次擱淺造成了數(shù)百萬美元的損失，后續(xù)的海上打撈作業(yè)耗時超過五周。

左圖為船舶實際航行路線與擱淺位置，右圖為 GPS 信號欺騙顯示的航行軌跡；右側(cè)的紅黑線條標(biāo)記了 “地中海安東尼婭號” 被信號欺騙后的虛假位置，這些錯亂的航跡讓船員判斷失誤，最終導(dǎo)致船舶擱淺。

類似 “地中海安東尼婭號” 的事故并非個例。船舶航跡監(jiān)控數(shù)據(jù)顯示，多個海域都出現(xiàn)過船舶定位突然出現(xiàn)在不合理位置的情況，有時甚至顯示在遠(yuǎn)離海岸的內(nèi)陸，或是以規(guī)則的環(huán)形移動。這些異常現(xiàn)象，越來越多地被證實與地緣政治沖突地區(qū)的 GPS 信號欺騙活動有關(guān)。

但 GPS 信號干擾只是船舶面臨的網(wǎng)絡(luò)威脅之一。行業(yè)報告記載，航運公司曾遭遇勒索軟件攻擊、供應(yīng)鏈被入侵，同時，船舶動力、推進(jìn)系統(tǒng)、導(dǎo)航設(shè)備等船載控制系統(tǒng)的安全問題也愈發(fā)引發(fā)關(guān)注。隨著衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控工具的普及，船舶的聯(lián)網(wǎng)程度不斷提高，網(wǎng)絡(luò)攻擊的潛在切入點也隨之增多。

軍用船舶通常會通過更嚴(yán)格的網(wǎng)絡(luò)隔離措施，以及 “任務(wù)控制” 演練等常態(tài)化的訓(xùn)練，應(yīng)對這類風(fēng)險 —— 這類演練會模擬通信或?qū)Ш较到y(tǒng)遭破壞后的船舶操作場景。一些網(wǎng)絡(luò)安全專家認(rèn)為，商業(yè)航運業(yè)若采取類似措施，能提升自身的抗風(fēng)險能力，但商業(yè)船舶船員編制更少、資源有限，想要照搬軍用船舶的操作流程并非易事。

03

船員的實際遭遇

目前，公眾對海事網(wǎng)絡(luò)安全的討論大多聚焦于船舶系統(tǒng)的技術(shù)漏洞，但同樣重要的是，當(dāng)技術(shù)設(shè)備出現(xiàn)故障時，操作人員該如何解讀異常并做出應(yīng)對。海上的網(wǎng)絡(luò)威脅正日益增多，但船員并未做好充分的應(yīng)對準(zhǔn)備。

許多船員表示，他們接受的網(wǎng)絡(luò)安全培訓(xùn)幾乎只圍繞電子郵件釣魚和 U 盤使用安全展開。這類培訓(xùn)在辦公室場景中或許適用，但對于船舶而言，導(dǎo)航和控制系統(tǒng)才是網(wǎng)絡(luò)攻擊的主要目標(biāo)，因此這類培訓(xùn)根本無法讓船員做好應(yīng)對海上網(wǎng)絡(luò)安全事件的準(zhǔn)備。這也導(dǎo)致許多船員并不清楚，網(wǎng)絡(luò)攻擊會對他們?nèi)粘Ｒ蕾嚨脑O(shè)備造成何種影響。當(dāng)船舶系統(tǒng)出現(xiàn)異常時，問題就會凸顯。船員們表示，曾遇到過 GPS 顯示位置錯誤或信號暫時中斷的情況，而他們很難判斷這些異常是設(shè)備故障，還是網(wǎng)絡(luò)干擾的信號。

商業(yè)航運船員應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)威脅的專業(yè)培訓(xùn)普遍不足。

即便船員懷疑系統(tǒng)出現(xiàn)異常，許多船舶也沒有制定應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)安全事件的明確流程。受訪者多次提到，若導(dǎo)航或其他數(shù)字系統(tǒng)突發(fā)異常，他們只能臨場應(yīng)變。設(shè)備故障有既定的檢查清單和處理流程，而網(wǎng)絡(luò)安全事件往往處于模糊地帶，相關(guān)的責(zé)任劃分和應(yīng)對方案都不明確。

另一個挑戰(zhàn)是，傳統(tǒng)導(dǎo)航方式正逐漸被淘汰。數(shù)百年間，船員一直依靠紙質(zhì)海圖和天文導(dǎo)航確定位置，而如今，大多數(shù)商業(yè)船舶幾乎完全依賴電子導(dǎo)航系統(tǒng)。

許多船員反映，船上已不再配備紙質(zhì)海圖，天文導(dǎo)航也極少被使用。一旦 GPS 或電子導(dǎo)航系統(tǒng)失靈，船員幾乎沒有其他獨立的方式核實船舶位置。有船員直言不諱地向我們道出了其中的風(fēng)險：“如果船上沒有海圖，又遭遇了 GPS 信號欺騙，那你就陷入大麻煩了。”

04

聯(lián)網(wǎng)程度提升，風(fēng)險隨之增加

與此同時，船舶的聯(lián)網(wǎng)程度還在不斷提高?，F(xiàn)代船舶越來越依賴星鏈等衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控工具，開展運營管理并與岸上進(jìn)行通信。

這些技術(shù)在提升航運效率的同時，也讓船舶系統(tǒng)的脆弱性進(jìn)一步加?。捍瑔T借助網(wǎng)絡(luò)發(fā)送郵件、訪問互聯(lián)網(wǎng)的同時，網(wǎng)絡(luò)也為網(wǎng)絡(luò)威脅入侵船載系統(tǒng)提供了通道。

隨著 GPS 信號欺騙在地緣政治沖突地區(qū)愈發(fā)頻繁，我們的研究中船員所描述的種種難題，已經(jīng)無法再被忽視。海洋看似廣袤空曠，但指引現(xiàn)代船舶航行的數(shù)字信號，正穿梭在一個擁擠且充滿競爭與沖突的空間中。

當(dāng)這些信號遭到操縱，其后果不僅會波及軍事系統(tǒng)，還會影響到承擔(dān)著全球大部分貨物運輸任務(wù)的商業(yè)船舶，以及負(fù)責(zé)保障船舶安全航行的船員。

>End

本文轉(zhuǎn)載自“電波之矛”，原標(biāo)題《海上 GPS 失靈：電子戰(zhàn)如何威脅船舶與船員》。

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