OSQZSS

オープンソース準天頂衛星(QZSS)受信機

Galileo Open Service Authentication

2017-03-29 10:56:15 | 雑記
暗号化されている軍用信号とは異なり,オープンサービスのGNSS信号は
誰でも自由に無償で使うことができます.その反面,信号の仕様が
公開されていることから,偽物の信号によるspoofingの危険性が
懸念されています.

Gigazine: モスクワ市内で不可解なGPSミステリーが発生

オープンサービスのspoofing対策には,いくつもの技術が提案されています.
そのひとつに,航法メッセージに電子署名を付加して信号を認証するNMA
(Navigation Message Authentication)があります.

これまでは研究者による提案レベルだったのですが,GalileoのE1-B信号に
このNMAが実装されることが決定したようです.

GPS World: Galileo signals will become more difficult to falsify

この電子署名のプロトコルとして,TESLA(Timed Efficient Stream
Loss-Tolerant Authentication)という共通鍵暗号が採用されています.
専門外で初めて聞く技術でしたので,どのようなものか調べてみました.

 (クリックで拡大)

TESLAの特徴は,one-way key chainと呼ばれる暗号化の鍵の生成と
その公開にあります.この鍵は,まず将来に公開される鍵(Kn)から
ある鍵生成関数(F)を使い生成されます.鍵生成関数は一方向性の
関数であり,生成された鍵から元の鍵を推測することは困難です.

TESLAでは,生成された順番とは逆に鍵を公開します.ここでは,
K0がすでに公開済みとします.

次に,K0の前の鍵であるK1を使い,航法メッセージ(NAV)から
電子署名(MAC: Message Authentication Code)を生成します.
Galileo衛星からは,航法メッセージと一緒に,この電子署名が
受信機に送信されます.

この時点で攻撃者が偽物のspoofing信号を生成しようとしても,
すでに公開済みのK0からK1を推測することが困難であるため,
電子署名を生成することができません.

その後,電子署名を生成した鍵であるK1がGalileoから送信され,
ユーザに公開されます.受信機では,まずこの鍵が本物であるか
どうかを,すでに公開されているK0から鍵生成関数を用いて確認
します.次に,K1を用いて保持している航法メッセージから
電子署名を生成し,それを受信した電子署名と比較することで,
受信信号(正確には受信した航法メッセージ)を認証します.

TESLAの特徴として,広く利用されているRSAやECDSAといった
技術より,同レベルのセキュリティを確保するための電子署名の
ビット数が少なくてすむそうです.しかし,電子署名を受信した
後に共通鍵の公開を待たなければならないため,認証に遅れが
生じてしまう欠点もあります.
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バイオロギング

2017-03-28 14:24:37 | 雑記
海鳥のバイオロギングでfenrirさんのNinjascan Slimが紹介されている.

qzss.go.jp: 位置情報を活用したバイオロギングの研究を聞く

海鳥の生態を研究するのではなく,海上風の観測に使うという視点が面白い.
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GPS simulation with LimeSDR

2017-03-25 10:09:20 | GPS Signal Simulator
MyriadのWikiにgps-sdr-simを使ったLimeSDRでの
GPS信号シミュレーションが紹介されている.

wiki.myriadrf.org: GPS Simulation

GNURadioを使うのは重そうな気がして避けていたけれど,
かなり快適らしい.
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GPSジャミングコンテスト

2017-02-18 13:31:25 | 雑記
4月17日から21日にかけて,アメリカ国土安全保障省の主催で
GPSジャミングコンテストが開催される.

DHS S&T: GPS Testing for Critical Infrastructure

皆で受信機を持ち寄って,誰が最強か決めようということか.

空軍による大規模なジャミングといい,アメリカはやることが
派手だな.

【追記】ちなみに,空軍もJAMFESTと呼ばれるGPSジャミングの
イベントを数年おきに開催している.

JAMFEST: A Cost-Effective Solution to GPS Vulnerability Testing

ネーミングセンスがいかにもアメリカらしい.
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Word 2016の入力を快適に

2017-02-13 09:32:15 | 雑記
いまさらながら,Office 2010から2016に乗り換え.
フラットデザインの平坦なUIが気に入らないけれど,そこは我慢.

しかし,それ以上にストレスなのが,Wordのぬるぬるした文字入力だ.
一文字毎にカーソルの動きを滑らかにアニメーションしているので,
どうしても入力に対して表示が遅い印象を受ける.

Officeの設定を探しても,アニメーションを無効にするオプションが
見つからないのであきらめていたら,こんなサイトを発見.

atmarkIT: Office 2013の文字入力が“にゅるにゅる”と遅いのを無効化する方法

操作方法に従って,Windows OS側でアニメーション効果を一律に
無効化したとろこ,非常に快適な入力環境になりました.

Office以外のアニメーションも無効化されるので,スタートメニューなども
スパッと表示されて,これはこれで良い感じ.

無駄なアニメーションが不要なユーザにはお勧めです.
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LimeSDRのケース

2017-02-11 09:17:55 | GPS Signal Simulator
LimeSDRのコネクタがU.FLなので,SMAへの変換ケーブルを取り付けたら,
ケースに入れて固定しておきたい.

公式のアクリルケースはデザインが気に入らず,アルミケースは高すぎ.

タカチのアルミケースを探していたら,ヒートシンクアルミケースの
放熱対策で付けられているM3ナットスライド溝の幅が,奇跡的に
LimeSDRのネジ穴の幅とぴったりの53mm.

タカチ電機工業:EXH Series ヒートシンクアルミケース



長さも120mmと,バルクヘッドのSMAが入ることを考えると丁度良い.

パネル加工の設計をしよう.

【追記】こんなケースもある.

e-Bay: LimeSDR front & rear panel for split enclosure



ただし,パネルだけで,アルミケースは別売り.

【追記2】LimeSDRの穴位置,正確な幅は52.3mmと
微妙にタカチのケースに合わない.

discourse.myriadrf.org: LimeSDR dimensions and case

しかもドリル径が3mmと,M3にもM2.6にも中途半端.
なぜこんな値にした?
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LimeSDRの動作確認

2017-02-10 19:19:31 | GPS Signal Simulator
LimeSDRが届きました.



オリジナルのチップロゴ.



U.FLコネクタのアンテナは別売りなので,SMAへの変換ケーブルを
スイッチサイエンスから購入.

スイッチサイエンス:SMA/U.FLコネクタ変換ケーブル



引き抜き工具も購入しておきます.

RSオンライン:I-Pex 抜き取り工具 MHFシリーズ



LimeSDRの動作を確認するために,Lime Suiteをインストール.

Lime Suite: Installers and packages

Windows版のLime Suiteは,PothosSDRにバンドルされています.

PothosSDR: Download and install

Windowsで動かすためには,USBドライバのインストールも必要です.

Lime Suite: USB Driver

これで準備完了.動作確認には,TT@北海道さんのblog記事を参考に,
GQRXでFMラジオを受信してみます.

ttrftech.tumblr.com: LimeSDRをGQRXで使ってみる

まずはデバイスの設定.サンプリング周波数は8MHzにしました.



1.5GHz以下の周波数なので,アンテナはRX1_Lに接続.



Input controlsで,AntennaにLNALを選びます.
そして,LNA gainは最大に.

 (クリックで拡大)

Receiver Optionsでは,WFMを選択.

 (クリックで拡大)

問題なくラジオを聴くことができ,RXの動作は確認できました.

次は,gps-sdr-simでTXの動作を確認しよう.

Software Defined GPS: GPS Fake-out with the LimeSDR

【追記】LimeSDRのQuick Startには,RX1_LとRX1_Hのポートは,
それぞれ1.5GHz以下か以上の周波数に対応と説明されている.

wiki.myriadrf.org: LimeSDR Quick Start

一方で,GitHubで公開されている回路図を見ると,各ポートには
次の周波数が割り当てられている.

myriadrf/LimeSDR-USB: LimeSDR-USB_1v4_schematic_r4.PDF

RX1_L: 700 MHz - 900 MHz
RX1_H: 2 GHz - 2.6 GHz
RX1_W: 700 MHz - 2.6 GHz

全然違うけれど,どちらが正しいのだろう?

【追記2】スイッチサイエンスの変換ケーブルはRG173なので,太くて固い.
TWE-Lite向けに販売されている変換ケーブルの方が細くて扱いやすそう.

秋月電商:UFL-SMA変換ケーブル(10cm)
共立エレショップ:UFL-SMA変換ケーブル
Running Electronics:SMA-U.FL変換ケーブル

ケーブルの直径は1.32mmかな.この中では,Running Electronicsが最安値.
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GPSdome anti-jammer

2017-02-01 11:03:42 | 雑記
ちょっとニュースになっている小型のGPS anti-jammer.
イスラエルのセキュリティ会社が開発したらしい.

www.gpsdome.com: GPSdome Technology



独自のASICでnull steeringをしているようだ.



いくらだろうと価格を調べてみたら,2,500ドル.

 (クリックで拡大)

もう一桁下がらないかな.

【追記】これとは違うのか?

Chemring Technology Solutions: GINCAN

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fireant EM

2017-01-28 10:20:35 | 小型衛星
小型実証衛星1号機に搭載されるGNSS受信機fireantのEMを納品.
FMまでには,もう少し受信感度を改善したいな.

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DIY Robotcars

2017-01-25 07:56:13 | 雑記
DIY Dronesの姉妹サイトとして,ロボットカーのサイトがオープンした.

diyrobocars.com

SparkFunのAVCなど,海外ではドローンだけではなくロボットカーも
流行っている.

日本でも,GPSロボットカーコンテストがもっと盛り上がって欲しい.

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