Учені змогли перехопити підводні повідомлення за допомогою простого обладнання: як вдалося

Дослідники з Прінстона та Массачусетського технологічного інституту демонструють, як можна перехоплювати підводні повідомлення за допомогою простого радіолокаційного обладнання, виявляючи значні ризики безпеки. Про це пише Interesting Engineering.

Дослідники з Прінстона і Массачусетського технологічного інституту знайшли спосіб перехоплення підводних повідомлень з повітря, спростувавши усталені уявлення про безпеку підводних передач.

Команда створила пристрій, який використовує радар для прослуховування підводних акустичних сигналів, або сонар, шляхом декодування крихітних вібрацій, які ці сигнали створюють на поверхні води. Дослідники заявили, що ця технологія також може, в принципі, приблизно визначити місце розташування підводного передавача.

Демонстрація нової технології підслуховування

У доповіді, представленій на ACM MobiCom 20 листопада, дослідники докладно описали нову технологію підслуховування і запропонували способи захисту від атак, які вона дозволяє здійснювати. Вони продемонстрували можливості на озері Карнегі, невеликому штучному озері в Прінстоні. Застосування технології у відкритому океані було б значно складнішим, але дослідники заявили, що вважають це можливим за значних інженерних удосконалень.

Дослідники заявили, що мають намір попередити людей про вразливість підводних передач і детально описати методи запобігання перехопленням.

"Я сподіваюся, що деякі з пропонованих нами стратегій протидії будуть узяті на озброєння розробниками акустичних передавачів для підводного зв'язку", — сказав Ясаман Гасемпур, доцент кафедри електротехніки та обчислювальної техніки і головний дослідник дослідження.

Співпрацюючи з групою MIT, Гасемпур та її команда з Прінстона досліджували наслідки безпеки технології. Вони розробили спосіб розшифровки тих самих повідомлень без будь-яких технічних подробиць.

Дослідники заявили, що можливість перехоплення підводних комунікацій з повітря становить широкий спектр ризиків для безпеки. Вони заявили, що противник може використовувати цю технологію для перехоплення конфіденційної інформації, що передається датчиками моніторингу клімату, нафтовими і газовими вишками і навіть підводними човнами.

"Ця робота показує, що витік конфіденційної інформації може відбуватися способами, які раніше не розглядалися", — сказала Пурія Моллахоссейні, аспірантка Прінстона та співавторка статті спільно з Сайедом Саадом Афзалом, аспірантом Массачусетського технологічного інституту.

Інновації в підводному спостереженні з використанням комерційних безпілотників і радарів

Дослідники використовували недорогий комерційний дрон із радаром для перевірки свого інноваційного методу. Спочатку в контрольованому середовищі, наприклад, у басейні, вони розгорнули динамік під водою і запустили дрон над головою. Незважаючи на перешкоди від плавців, сигнали радара дрона, спрямовані в бік води, вловлювали малюнок вібрацій від підводних звукових хвиль, що давало змогу системі виявляти і декодувати ці сигнали.

Подальші випробування проводилися в складніших реальних умовах на озері Карнегі в Прінстоні з використанням радара, встановленого на штанзі. Навіть за наявності природних перешкод, таких як вітер і хвилі, система вміло визначала важливі невідомі параметри підводної лінії зв'язку, визначаючи тип модуляції з чудовою точністю 97,58%.

"Ми хотіли показати, що це можна зробити за допомогою "стандартного, базового обладнання", — заявив Ясаман Гасемпур. "Уявіть, що хтось міг би зробити зі складнішим радаром".

Наслідки проектування та контрзаходи

Схильність підводних ліній зв'язку до такого спостереження істотно різниться залежно від їхніх конструктивних параметрів. Наприклад, деякі типи модуляції легше розшифровуються, ніж інші. Дослідницька група виклала рекомендації щодо проєктування передавачів, більш стійких до спроб підслуховування. Гасемпур мав намір додатково вдосконалити ці пропозиції, щоб посилити захист від таких вразливостей.

Раніше передача повідомлень між підводними і повітряними пристроями вважалася технічно нездійсненною. Це уявлення змінилося у 2018 році, коли дослідники MIT розробили систему, яка полегшувала такі передачі, вимагаючи попереднього співробітництва між повітряними і підводними сторонами для обміну найважливішими деталями, такими як швидкості передачі даних і частоти. Однак цей метод не вирішував проблеми перехоплень від передавачів, які не співпрацюють.

Основна безпека підводних комунікацій традиційно ґрунтується на фізичному бар'єрі, створюваному різною щільністю води і повітря. Звукові хвилі, що несуть дані, зазвичай не проникають ефективно через поверхню води, а відбиваються від неї. Більш рання робота групи MIT показала, що ці звукові хвилі залишають крихітні вібрації або відбитки пальців на поверхні води, які може зчитувати оснащений радаром дрон .

Нагадаємо, 6 березня журналісти The Financial Times повідомили, що РФ створила мережу шпигунів найбільшу за часи холодної війни. Після депортації сотень дипломатів-шпигунів російські спецслужби трансформувалися і стали ще потужнішими.