Ученые смогли перехватить подводные сообщения с помощью простого оборудования: как удалось

Исследователи из Принстона и Массачусетского технологического института демонстрируют, как можно перехватывать подводные сообщения с помощью простого радиолокационного оборудования, выявляя значительные риски безопасности. Об этом пишет Interesting Engineering.

Исследователи из Принстона и Массачусетского технологического института нашли способ перехвата подводных сообщений с воздуха, опровергнув устоявшиеся представления о безопасности подводных передач.

Команда создала устройство, которое использует радар для прослушивания подводных акустических сигналов, или сонар, путем декодирования крошечных вибраций, которые эти сигналы создают на поверхности воды. Исследователи заявили, что эта технология также может, в принципе, приблизительно определить местоположение подводного передатчика.

Демонстрация новой технологии подслушивания

В докладе, представленном на ACM MobiCom 20 ноября, исследователи подробно описали новую технологию подслушивания и предложили способы защиты от атак, которые она позволяет осуществлять. Они продемонстрировали возможности на озере Карнеги, небольшом искусственном озере в Принстоне. Применение технологии в открытом океане было бы значительно более сложным, но исследователи заявили, что считают это возможным при значительных инженерных усовершенствованиях.

Исследователи заявили, что намерены предупредить людей об уязвимости подводных передач и подробно описать методы предотвращения перехватов.

"Я надеюсь, что некоторые из предлагаемых нами стратегий противодействия будут взяты на вооружение разработчиками акустических передатчиков для подводной связи", — сказал Ясаман Гасемпур, доцент кафедры электротехники и вычислительной техники и главный исследователь исследования.

Сотрудничая с группой MIT, Гасемпур и ее команда из Принстона исследовали последствия безопасности технологии. Они разработали способ расшифровки тех же сообщений без каких-либо технических подробностей.

Исследователи заявили, что возможность перехвата подводных коммуникаций с воздуха представляет широкий спектр рисков для безопасности. Они заявили, что противник может использовать эту технологию для перехвата конфиденциальной информации, передаваемой датчиками мониторинга климата , нефтяными и газовыми вышками и даже подводными лодками.

"Эта работа показывает, что утечка конфиденциальной информации может происходить способами, которые ранее не рассматривались", — сказала Пурия Моллахоссейни, аспирантка Принстона и соавтор статьи совместно с Сайедом Саадом Афзалом, аспирантом Массачусетского технологического института.

Инновации в подводном наблюдении с использованием коммерческих беспилотников и радаров

Исследователи использовали недорогой коммерческий дрон с радаром для проверки своего инновационного метода. Сначала в контролируемой среде, например, в бассейне, они развернули динамик под водой и запустили дрон над головой. Несмотря на помехи от пловцов, сигналы радара дрона, направленные в сторону воды, улавливали рисунок вибраций от подводных звуковых волн, что позволяло системе обнаруживать и декодировать эти сигналы.

Дальнейшие испытания проводились в более сложных реальных условиях на озере Карнеги в Принстоне с использованием радара, установленного на штанге. Даже при наличии естественных помех, таких как ветер и волны, система умело определяла важные неизвестные параметры подводной линии связи, определяя тип модуляции с замечательной точностью 97,58%.

"Мы хотели показать, что это можно сделать с помощью "стандартного, базового оборудования", — заявил Ясаман Гасемпур. "Представьте, что кто-то мог бы сделать с более сложным радаром".

Последствия проектирования и контрмеры

Подверженность подводных линий связи такому наблюдению существенно различается в зависимости от их конструктивных параметров. Например, некоторые типы модуляции легче расшифровываются, чем другие. Исследовательская группа изложила рекомендации по проектированию передатчиков, более устойчивых к попыткам подслушивания. Гасемпур намеревался дополнительно усовершенствовать эти предложения, чтобы усилить защиту от таких уязвимостей.

Основная безопасность подводных коммуникаций традиционно основана на физическом барьере, создаваемом разной плотностью воды и воздуха. Звуковые волны, несущие данные, обычно не проникают эффективно через поверхность воды, а отражаются от нее. Более ранняя работа группы MIT показала, что эти звуковые волны оставляют крошечные вибрации или отпечатки пальцев на поверхности воды, которые может считывать оснащенный радаром дрон .