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GPS/Glonass/Galileo und Verschlüsselung?

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  1. GPS/Glonass/Galileo und Verschlüsselung?

    Autor: fragtek 25.07.18 - 11:04

    GPS war (ist?) ja ein Militärisches System. Lange Zeit war es teilweise verschlüsselt, erst nach Freigabe war es für die Öffentlichkeit nutzbar und hat den GPS Empfängern/Navis/Etc. massiv Aufwind gegeben.

    Ist GPS mittlerweile komplett offen für die Öffentlichkeit? Ich habe da mal gelesen, dass die Höheninformation noch verschlüsselt wäre, die wird für Cruise Missiles benötigt, für die Öffentlichkeit eher uninteressant.

    Kann GPS eigentlich immer noch verschlüsselt werden und so einem US-Feind als auch der Öffentlichkeit entzogen werden?

    Ist Galileo vollständig offen und bietet vollständigen Ersatz für GPS? Oder ist es auch in Teilen Verschlüsselt oder kann Verschlüsselt werden?

  2. Re: GPS/Glonass/Galileo und Verschlüsselung?

    Autor: Eheran 25.07.18 - 11:11

    Es gibt das öffentliche Signal und dazu immer parallel auch das verschlüsselte.
    Verschlüsselt wird nicht für höhere Genauigkeit oder um die Höheninformation zu verbergen (was nicht möglich wäre) sondern für die Fälschungssicherheit (und natürlich als Zugangsbeschränkung). Das sind AFAIR auch 3 Frequenzen bei Galileo, statt nur 1 bzw. 2 für offene GPS/Galile/... womit sich eine höhere Genauigkeit ergibt, da Störungen in der Ionosphäre sehr Frequenzabhängig sind.

    Die Höheninformation kann man nicht "block", aber sie ist grundsätzlich ungenauer, da die Satelliten alle auf einer Höhe fliegen und der Höhenunterschied zu dir damit kleiner ist als der seitliche Unterschied. Schwer zu erklären... aber versuch mal auf einem Blatt Papier mit einer kleinen Erhebung in der Mitte diese per Lineal zu messen. Anders als Länge und Breite wird das nicht so einfach.

  3. Re: GPS/Glonass/Galileo und Verschlüsselung?

    Autor: LASERwalker 25.07.18 - 11:12

    fragtek schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > GPS war (ist?) ja ein Militärisches System. Lange Zeit war es teilweise
    > verschlüsselt, erst nach Freigabe war es für die Öffentlichkeit nutzbar und
    > hat den GPS Empfängern/Navis/Etc. massiv Aufwind gegeben.

    GPS war von Anfang an unverschlüsselt Nutzbar. Nur das zusätzliche militärische Signal ist verschlüsselt.

    > Ist GPS mittlerweile komplett offen für die Öffentlichkeit? Ich habe da mal
    > gelesen, dass die Höheninformation noch verschlüsselt wäre, die wird für
    > Cruise Missiles benötigt, für die Öffentlichkeit eher uninteressant.

    Kompletter Blödsinn. Bis im Jahr 2000 wurde die Genauigkeit des zivilen Signals (C/A) künstlich verschlechtert. Seither haben alle Benutzer die volle Genauigkeit.

    > Kann GPS eigentlich immer noch verschlüsselt werden und so einem US-Feind
    > als auch der Öffentlichkeit entzogen werden?

    Rein theoretisch könnte man das (unverschlüsselte) C/A Signal abschalten. Aber was soll das bringen in zweiten von 4+ Navigationssystemen?

    > Ist Galileo vollständig offen und bietet vollständigen Ersatz für GPS?

    Ja

    > Oder ist es auch in Teilen Verschlüsselt oder kann Verschlüsselt werden?

    Das OS (Open Signal) ist unverschlüsselt und für jeden Nutzbar. Das PRS für die Behörden Signal ist verschlüsselt. In den nächsten Jahren soll ein sehr genaues CS Signal (Genauigkeit im Dezimeterbereich) für alle kommen. Ob dein Empfänger das Nutzen kann ist eine andere Frage.

  4. Re: GPS/Glonass/Galileo und Verschlüsselung?

    Autor: ToFuWu 25.07.18 - 11:22

    Das COCOM-Limit regelt, dass zivile GPS-Module ab einer Geschwindigkeit von 1000 Knoten (1900 km/h) oder einer Höhe von über 60.000 Fuß (18.000 Meter) die Auswertung der GPS-Signale deaktivieren müssen. Abhängig vom Hersteller muss nur ein oder beide Werte erreicht werden, damit der Empfänger abschaltet.

    Wirklich verpflichtend ist nur das wenn beide Werte erreicht werden sich der GPS-Empfänger abschaltet -> soll die Steuerung von ICBMs verhindern

  5. Re: GPS/Glonass/Galileo und Verschlüsselung?

    Autor: LASERwalker 25.07.18 - 11:27

    Das hat aber nichts mit GPS an sich zu tun. Es gibt Empfänger welche diese künstlichen Beschränkungen nicht anwenden.

  6. Re: GPS/Glonass/Galileo und Verschlüsselung?

    Autor: FlowPX2 25.07.18 - 11:38

    Bei GPS kann für bestimmte Bereiche das Signal verfälscht werden, so dass es keine richtigen Positionsdaten mehr liefert, dies wurde auch vom US Millitär schon genutzt. Bin mir jetzt aber nicht sicher ob es damals in Afghanistan oder so war. Aber die Info findet man bestimmt nach längeren googlen im Netz.

    Und genau das ist auch einer der Gründe, nicht der Hauptsächliche aber einer davon, warum ein eigenes Navigationssystem für die EU so interessant war. So, dass wenn das GPS System zusammen bricht oder in Bereichen der EU verschlüsselt bzw. verfälscht wird, dennoch Navigiert werden kann. Davon hängt mittlerweile sehr viel ab, z.B. der Warentransport mit Schiffen und einiges mehr.

    Ob die höhen Information wirklich verborgen werden kann, da bin ich mir nicht so wirklich sicher. Soweit ich weiß geht es nicht, kann aber auch falsch liegen. Jedoch soweit ich es weiß senden die Satelliten ein Signal mit einem Zeitstempel zur Erde, wenn man davon ein paar empfängt kann die Differenz der Signale gemessen werden, wie lange es gedauert hat um die Signale zu bekommen. Anhand der Geschwindigkeit die ein Signal braucht, lässt sich die Entfernung des Satelliten bestimmen. Deshalb ist es so wichtig, das die Satelliten eine so genaue Zeit haben und diese immer synchron ist.

    Diese Distanzbestimmung über die Dauer des Signals macht man mit 3 Satelliten und errechnet dann anhand des Pythagoras Satzes eine Schnittmenge und bekommt die Position an der man sich befindet. Aus diesen Formeln würde sich selbstverständlich auch die Höhe ohne Probleme errechnen lassen, daher denke ich, es ist höchstens eine Technische Beschränkung der genutzten Geräte für Endverbraucher.



    2 mal bearbeitet, zuletzt am 25.07.18 11:41 durch FlowPX2.

  7. Re: GPS/Glonass/Galileo und Verschlüsselung?

    Autor: Eheran 25.07.18 - 11:42

    Und wo bekommt man solche ITAR-freien GPS?

  8. Re: GPS/Glonass/Galileo und Verschlüsselung?

    Autor: LASERwalker 25.07.18 - 11:52

    FlowPX2 schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Bei GPS kann für bestimmte Bereiche das Signal verfälscht werden, so dass
    > es keine richtigen Positionsdaten mehr liefert, dies wurde auch vom US
    > Millitär schon genutzt. Bin mir jetzt aber nicht sicher ob es damals in
    > Afghanistan oder so war. Aber die Info findet man bestimmt nach längeren
    > googlen im Netz.

    Ich bezweifle das Stark. Das IGS (International GNSS Service) und andere überwachen die GPS Signale ständig um daraus korrekturen zu berechnen. Ich habe noch nie gehört dass es da zu systematischen Verfälschungen des Signals gekommen ist. Zu Bedenken ist noch dass das Signal von jedem Satelliten auf ca. 1/3 der Erdoberfläche empfangbar ist. Wie soll man da kleinräumige Manipulationen vornehmen?

    > Und genau das ist auch einer der Gründe, nicht der Hauptsächliche aber
    > einer davon, warum ein eigenes Navigationssystem für die EU so interessant
    > war.

    Sicher darf bei einer so wichtigen Alltagstechnologie nicht auf andere verlassen. Trump hat ja gezeigt wie schnell sie die Politik wandeln kann.

    > [...]
    > Diese Distanzbestimmung über die Dauer des Signals macht man mit 3
    > Satelliten und errechnet dann [...] und bekommt die Position an der man sich befindet. Aus diesen
    > Formeln würde sich selbstverständlich auch die Höhe ohne Probleme errechnen
    > lassen, daher denke ich, es ist höchstens eine Technische Beschränkung der
    > genutzten Geräte für Endverbraucher.

    In etwa, aber so würde in der Praxis nie funktionieren. Es hat ja noch ordentlich Fehler drin (Uhrenfehler, Positionsfehler der Satelliten, Laufzeitverzögerungen in der Atmosphäre, ...). In wirklichkeit wird ein (meist überbestimmtes) Gleichungssystem iterativ gelöst.

    Die Höhenangaben sind ungenauer weil alle Satelliten oben (über dem Horizont) und keiner unten (unter oder in der nähe des Horizonts) stehen.
    Vergleich:
    Wenn du einen Winkel misst wird der prozentuale Messfehler bei 0.08° grösser sein als bei 30.08°.

  9. Re: GPS/Glonass/Galileo und Verschlüsselung?

    Autor: Eheran 25.07.18 - 12:03

    >Ich habe noch nie gehört dass es da zu systematischen Verfälschungen des Signals gekommen ist.
    Das war auch kein Ausfall sondern eine gezielte verschlechterung der Genauigkeit im Bereich von Indien. Dabei ging es um den Kargil-Krieg.
    Hier ein Artikel in der "Times of India, bitte den entsprechen Bias beachten, da dort ja das eigene Land betroffen war. Wobei es da wohl mehr um deren GPS geht... aber jetzt findest du selbst auch mehr zu dem Thema :D

  10. Re: GPS/Glonass/Galileo und Verschlüsselung?

    Autor: m9898 25.07.18 - 12:10

    Eheran schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Und wo bekommt man solche ITAR-freien GPS?

    Naja, falls für eine legitime Anwendung über entsprechende Zulieferfirmen. Gibt ja z.b. sogar schon Onlineshops für Satellitenteile.
    Und sagen wir es mal so, wer in der Lage ist ICBMs zu entwickeln, der wird ganz sicher nicht am fehlenden Navigationsempfänger scheitern.

  11. Re: GPS/Glonass/Galileo und Verschlüsselung?

    Autor: Eheran 25.07.18 - 12:25

    Ja klar, mit Genehmigung bekommt man "alles".
    Aber ich denke nicht, dass das so gemeint war. Sonst kann ich ja immer sagen "es gibt xyz" - aber vielleicht nur 1x auf dem Planeten oder nur wenn man der Präsident ist oder...

    Und ja, wer ICBMs baut der dürfte damit keine Probleme haben... aber damals gab es erstmal nur die USA mit dem System und daher war die Beschränkung sicherlich effektiv.

  12. Re: GPS/Glonass/Galileo und Verschlüsselung?

    Autor: Uwe12 25.07.18 - 13:06

    LASERwalker schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Sicher darf bei einer so wichtigen Alltagstechnologie nicht auf andere
    > verlassen. Trump hat ja gezeigt wie schnell sie die Politik wandeln kann.
    Ich erinnere mich dieses Artikels:
    https://www.heise.de/newsticker/meldung/Galileo-unter-US-Kontrolle-89463.html

    Weiß aber nicht, ob das so umgesetzt wurde.

  13. Re: GPS/Glonass/Galileo und Verschlüsselung?

    Autor: PerilOS 25.07.18 - 13:14

    Galileo dient dazu unabhängigkeit zu GPS zu schaffen. Weil die USA die Hand darauf haben. Das wir dadurch natürlich durch eine neuere Technologie auch eine bessere haben, ist der positive Seiteneffekt.

  14. Re: GPS/Glonass/Galileo und Verschlüsselung?

    Autor: LASERwalker 25.07.18 - 13:14

    Es ist schon möglich, dass das indische Militär Zugang zum verschlüsselten Signal wollte und nicht bekommen hat. Die NATO Staaten und einige andere Allierte können das Signal nutzen. Das hat dann aber nichts mit dem frei empfangbaren, zivilen GPS Signal zu tun.

    Beim verschlüsselten militärischen Signal ändert der Schlüssel regelmässig. Der jeweils aktuelle P-Code wird den Partnern durch die NSA zugestellt. Bei der Verschlüsselung geht es darum dass das Signal nicht gefälscht werden kann.

    Indien hat inzwischen ein eigenes, regionales System.

  15. Re: GPS/Glonass/Galileo und Verschlüsselung?

    Autor: LASERwalker 25.07.18 - 13:23

    Ursprünglich war geplant, dass das zivile Galileo Signal nicht gestört werden kann ohne auch das militärische GPS Signal zu stören. Das wurde aber fallen gelassen.

    Auf die Genauigkeit hat das keinen Einfluss. Dafür haben EU und USA die Enwicklung von Galileo und GPS3 (die nächste Generation) koordiniert.

  16. Re: GPS/Glonass/Galileo und Verschlüsselung?

    Autor: m9898 25.07.18 - 14:54

    Eheran schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ja klar, mit Genehmigung bekommt man "alles".
    > Aber ich denke nicht, dass das so gemeint war. Sonst kann ich ja immer
    > sagen "es gibt xyz" - aber vielleicht nur 1x auf dem Planeten oder nur wenn
    > man der Präsident ist oder...

    Nein, wie gesagt, solange man solch einen Empfänger für eine legitime Anwendung benötigt, ist es sehr einfach an einen ranzukommen. Und da es auch vieles von europäischen Unternehmen gibt, ist auch der formelle Teil recht kurz. Und wenn man nur das Höhenlimit oder (xor) das Geschwindigkeitslimit, wie beides in Hobbyanwendungen möglich, überschreiten will, gibt es einige Hersteller wie uBlox, bei denen das auch mit jederzeit und jedem verfügbaren Produkten möglich ist.

  17. Re: GPS/Glonass/Galileo und Verschlüsselung?

    Autor: Eheran 25.07.18 - 15:52

    uBlox muss ich sowieso mal testen.
    Ich habe die Schnauze voll von MediaTek GPS Chipsätzen und der beschissenen Software und Dokumentation.

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