• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제5권4호
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• pp.165-172
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• 2016

A Global Navigation Satellite System (GNSS), which is typically exemplified by the Global Positioning System (GPS), employs a open signal structure so it is vulnerable to spoofing electronic attack using a similar malicious signal with that used in the GPS. It is necessary to require a spoofing test evaluation environment to check the risk of spoofing attack and evaluate the performance of a newly developed anti-spoofing technique against spoofing attacks. The present paper proposed a simulation method of spoofing environment based on simulator that can be implementable in a test room and analyzed the spoofing simulation performance using commercial GPS receivers. The implemented spoofing simulation system ran synchronized two GPS simulator modules in a single scenario to generate both of spoofing and GPS signals simultaneously. Because the signals are generated in radio frequency, a commercial GPS receiver can be tested using this system. Experimental test shows the availability of this system, and anti-spoofing performance of a commercial GPS receiver has been analyzed.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권11호
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• pp.1044-1050
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• 2013

본 논문은 ETRI에서 개발한 GPS RF 신호생성기와 상용수신기인 U-Blox 수신기를 이용하여 기만신호의 공격을 완화하는 방법에 대하여 분석하였다. 기만신호는 대상 수신기의 코드 및 반송파 성분의 변이를 이용하여 대상수신기가 비정상적인 위치를 생성하도록 하는 것이다. 우리는 이러한 기만신호 공격에 따른 수신기에서의 신호세기 및 항법해 영향을 분석하였다. 또한 기만신호를 제거하기 위하여 기만신호와 역위상 코드를 가지는 신호를 고려하였다. GPS RF 신호생성기를 이용하여 정상적인 GPS 신호, 기만신호, 기만신호와 역위상을 가지는 항기만신호를 생성하였고 기만신호와 항기만신호간의 코드 위상차이에 따른 기만신호 공격의 영향을 수신기를 통하여 확인하였다. 기만 신호의 코드 지연과 동일한 코드지연의 신호를 생성할 경우 기만신호가 상쇄되는 것을 확인하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.29-35
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• 2013

본 논문에서는 GPS L1 신호에 대한 기만의 종류 및 이를 검출하기 위한 방법에 대한 연구를 수행하고 GPS L1 신호에 대한 기만신호 검출 및 판단 알고리즘을 구현한 후 시뮬레이션을 통하여 성능을 분석하였다. 수신기의 동작 여부에 따라 기만과 재밍신호가 차이가 있으며 기만신호는 재밍신호와 달리 GPS 신호와 유사한 신호로 수신기를 공격하므로 기만 대상 수신기에서는 정상동작하는 것처럼 판단하게 되며 따라서 수신기에서 기만공격을 판단하기란 매우 어렵다. 기만신호 검출 및 판단 알고리즘의 성능을 검증하기 위하여 소프트웨어 기반의 기만신호/정상 GPS 신호생성기와 소프트웨어 기반의 수신기를 구현하였다. 본 논문에서 기만신호의 코드지연 및 도플러 주파수 변이에 따른 수신기의 DLL/PLL의 출력 오차를 확인하였다. 또한 수신기의 출력값인 의사거리, 신호세기, 항법해를 이용하여 기만신호 검출 및 판단 알고리즘을 구현하였으며 기만신호를 효율적으로 검출 및 판단할 수 있었다.

• 전기학회논문지
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• 제63권9호
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• pp.1273-1280
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• 2014

This paper considers a GPS anti-spoofing problem. Spoofing is an intentional interference that mislead the GNSS receiver. The spoofing attack is very significant since the target receiver is not aware of being attacked from spoofing. Accelerometers can be used to detect the spoofing signal by being compared with the acceleration obtained from GPS information using Kalman filter. In this paper we propose an N by N-point average and M-point window algorithm to detect GPS spoofing by using accelerometers and GPS outputs. The performance of the proposed algorithm is analyzed using actual vehicle trajectory and spoofing trajectory generated from INS and GPS toolbox for simulation.

• 한국항행학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.394-400
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• 2016

GPS P(Y) 코드와 같은 암호화 항법 신호원은 재생이 불가능하므로 기만에 강건하다. 하지만 암호화 신호원을 이용하기 위해서는 위성항법시스템 운용국가로부터 허가를 얻어야 하고 이용에 있어서도 상당한 제약이 따른다. 본 논문에서는 고이득 지향성 안테나를 이용하는 지상 기준국과 일반 위성항법 사용자를 모의하였다. 지상 기준국은 특정 항법위성에 대한 고이득 신호로부터 해당 위성이 방송하는 암호화 신호 코드를 복조하였다. 복조된 암호화 신호코드는 사용자 수신기 모의 데이터의 이상여부를 판단하고, 기만여부를 판단할 수 있었다. 본 논문은 이와 같은 방식을 적용하는 기만검출 기법을 제안하고 GPS 시뮬레이터를 이용한 모의 분석 결과를 다룬다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.128-133
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• 2012

본 논문에서는 기만신호의 영향을 분석하기 위하여 기만신호의 코드지연에 따른 코드 및 반송파 추적에 대한 결과를 분석하였다. 기만신호의 특성 및 방어 방법에 대한 조사를 통하여 현재 GPS 신호와 동기를 유지할 수 있는 중급기만을 고려하여 기만신호생성기를 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 기만신호생성기에서 생성한 정상신호 및 기만신호가 합성된 신호를 소프트웨어 수신기를 통하여 신호처리를 수행하였다. 본 논문에서는 코드추적루프(DLL) 및 위상추적루프(PLL)의 출력값을 비교분석하여 기만신호의 영향을 파악하였으며 또한 기만신호 인가 시 잘못된 의사거리에 따른 항법해의 영향을 분석하였다. 결과적으로 기만신호의 영향은 신호추적 단계에서는 1칩 이내의 코드지연을 갖는 기만신호의 영향을 받으며 신호획득에서는 코드 지연에 상관없이 영향을 받는 것을 확인하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제4권2호
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• pp.57-65
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• 2015

Global Navigation Satellite System (GNSS) including Global Positioning System (GPS) is an important element for navigation of both the military and civil Unmanned Aerial Vehicle (UAV). Contrary to the military UAVs, the civil UAVs use the civil signals which are unencrypted, unauthenticated and predictable. Therefore if the civil signals are counterfeited, the civil UAV’s position can be manipulated and the appropriate movement of the civil UAV to the target point is not achieved. In this paper, spoofing on the autonomous navigation UAV is implemented through field experiments. Although the demanded conditions for appropriate spoofing attack exists, satisfying the conditions is restricted in real environments. So, the Way-point of the UAV is assumed to be known for experiments and assessments. Under the circumstances, GPS spoofing signal is generated based on the Software-based GNSS signal generator. The signal is emitted to the target UAV using the antenna of the spoofer and the effect of the signal is analyzed and evaluated. In conclusion, taking the UAV to the target point is hardly feasible. To implement the spoofing as expectation, the position and guidance system of the UAV has to be known. Additionally, the GPS receiver on the UAV could be checked whether it appropriately tracks the spoofing signal or not. However, the effect of the spoofing signal on the autonomous UAV has been verified and assessed through the experimental results. Spoofing signal affects the navigation system of the UAV so that the UAV goes off course or shows an abnormal operation.

• 정보보호학회논문지
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• 제34권3호
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• pp.431-437
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• 2024

최근 드론은 공공의 목적을 넘어, 다양한 산업에서 활용되며, 민간 분야까지 확대되어 상용화되는 실정이다. 현재 상용화되는 대부분 드론은 사용자에게 드론의 위치를 알리기 위한 목적으로, 인공위성으로부터 위치 신호를 수신하는 GPS 수신기를 장착하지만, 인공위성으로부터 위치 신호를 전달받는 거리가 멀다는 단점과 이로 인하여 수신하는 위치 신호의 세기가 약하다는 단점이 존재한다. 이러한 단점들로 인하여, 인공위성으로부터 수신하는 위치 신호보다 더욱 강한 신호를 드론에서 수신한다면, 의도하지 않은 위치정보를 수신하는 위치 조작과 재밍 공격이 가능하다. 따라서, 본 논문에서는 GPS를 기반으로 위치정보를 활용하는 드론에 대한 안전성 평가 및 무선 통신 상황에서 발생 가능한 취약점에 대응하기 위한 목적으로, 상용 드론들을 대상으로, GPS 스푸핑 공격에 대한 가능성을 분석하고 실증한다. 본 논문의 결과는 더욱 현실적인 취약점 분석 및 안전성 평가를 위한 실험과 그 결과를 도출하기 위한 선행 연구로 활용될 것으로 사료된다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제68차 하계학술대회논문집 31권2호
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• pp.215-216
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• 2023

군사 목적으로 사용되던 드론이 일반 사용자를 위한 범용 드론으로 활용 분야가 확장됨에 따라, 국방 및 운송, 물류, 농업과 같은 다양한 분야에서 활용되는 실정이며, 이와 관련된 산업의 발전에 기여하고 있다. 그러나 급격한 발전으로 인하여, 드론의 안전성은 고려하지 못한 한계점이 존재하였고, 이는 드론에서의 다양한 보안위협으로 나타났다. 본 논문에서는 4차 산업 혁명 시대의 핵심 기술인 드론의 안전성을 향상시키기 위한 목적으로, 드론의 신규 취약점을 발굴하고 실증하였다. 실험을 위하여, 최근 출시된 G 제품을 대상으로, 드론에서 발생 가능한 다양한 취약점 중 하나인 GPS 스푸핑 공격을 시도하였으며, 실험 결과, GPS 좌표를 변조함으로써, 비행이 가능한 구역에서 비행 금지 구역으로 인식하도록 좌표를 조작하였으며, 비행 금지 구역으로 인식한 드론은 준비된 동작에 따라, 강제로 착륙시키거나 다른 장소로 이동시키는 것이 가능하다. 본 논문의 결과는 드론의 안전성을 향상시키기 위한 참고 자료로 활용될 것으로 사료된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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• pp.63-66
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• 2019

최근 드론 기술이 발전함에 따라 드론을 이용한 악의적 공격이 문제가 되고 있고, 악의적 공격을 목적으로 한 공격 드론을 탐지하는 안티 드론 기술(Anti -Drone Technology)이 요구되고 있다. 그러나 현재 사용되는 드론 탐지 시스템은 고가이면서도 운영인력이 많이 필요하다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 공격드론을 감시 정찰 가능한 안티드론에 대한 분석과 알고리즘을 이용한 안티드론 방식을 제안한다. 본 논문에서는 스니핑을 이용해 공격 드론을 파악하고 탐지한 후 현 GPS기반 탐지 시스템을 이용해 스푸핑을 통한 포획 및 탈취 알고리즘을 제안한다.