※ 引述《sedgewick (三分熟的鬧鐘)》之銘言：
: : 它報時給我們知道, 但我們要自己去建立那個三角形,
: 工作原理知道了, 那如何攻破 GPS 工作原理??
: 我們先來講「好萊塢攻擊法」.
: 編劇會在地面設立一組天線, 然後派情報員去 NASA 內部偷密碼表.
: 偷到密碼表, 就可以用天線送出偽裝的 GPS 訊號誤導萬惡美帝的飛彈.
前情回顧一下...
GPS 報時讓飛彈換算距離, 然後做三角測量得到目前的位置.
欺騙飛彈用好萊塢攻擊法雖然可行, 但沒什麼效率.
簡潔有效的方法是用天線原地復述一遍, 可以蒙蔽飛彈的感官.
: 所以你是美軍的話要怎麼辦?
: 答案是「攻破對方原地復述的工作原理」. XD
如何原地復述一組訊號? 就像把大象放進冰箱裡的步驟.
1.) 錄下來; 2.) 把訊號強度放大; 3.) 廣播出去.
很好, 剛好這三個步驟都會出問題, 非常好.
美軍所謂「編碼」就是讓人錄不下來或播不出去或難以放大, 結案!
不要翻桌, 真的是這樣... 我們往下講, 用聲波做為類比.
別擔心電磁波改聲波牛頭不對馬嘴, 這背後有方程式在保證.
想像一個要我們復述的場景.
提詞人是美國人, 他讀莎士比亞, 而我們聽到什麼就唸什麼.
要求是「必須讓人聽起來像是美國人唸的」, 如何? 有點難吧.
光是口音就被識破了, 此外還有連音像吞滷蛋, 單字含糊聽不懂等等.
好, 你已經知道復述電磁波會有什麼問題了: 腔調不對, 資訊錯誤.
不然我們來上個一年半載的正音班, 順便也把莎士比亞背熟...
唸起來總該很像美國人了吧? 但這難不倒萬惡美帝.
他可以找來一個德州口音, 五六十歲習慣佈道的牧師讀字典.
換我們要講出「五六十歲德州口音的牧師風格」.
嗯... 有難度吧? 這就是編碼.
當然會有人好奇: 「不能用錄音機把全部的聲音都錄下來嗎? 」
在錄音機這個想法裡有兩個問題.
一是錄音機錄不到所有的聲音, 過高頻或過低頻都錄不到.
二是對於聲音而言, 電子設備的速度非常快, 可以記錄足夠的音頻.
關於一的部分, 天線跟雷達也有同樣的特性.
關於二的部分就不是了, 電子設備跟不上電磁場的擾動.
所以天線加示波器沒辦法記錄完整的電磁波, 只能記錄某些統計特性.
這種統計是物理現象, 就是天線對某些電磁場震盪模式的響應.
電磁波本質上比較像前面提到的人力復述, 沒有機械的解法.
而且, 這還不是全部的故事.
電磁波可以承載的資訊密度非常非常巨大.
用手虛捧一個圓球, 想像要把這個圓球內電磁場的變動記下來.
我們串連全世界電腦, 塞爆所有硬碟, 也無法記錄長度一秒鐘的資料.
所以處理電磁波總是挑著做, 概念就是一個一個的 band, 其他不看.
簡單說, 就算我們的天線也許對很多很多的電磁場模式都有響應.
但我們還是只會處理其中的一小部份, 因為資料量太龐大.
換回聲波的例子.
真實 signal spoofing 的復述比較像下面這個場景...
眼前有一個廣場, 整片都是吵雜的市場, 中央有一場交響樂團演奏會.
然後廣場對面有一個人用正常的音量唸一本字典給我們聽.
這種狀況下請我們復述一遍.
我們怎麼辦? 要全神貫注, 字典沒有規律, 要設法過濾掉所有雜音.
於是, 當我們聽到 apple 並且讀出來的時候: apple!
「等一下, 小提琴呢? 」復述失敗.
傻眼, 美軍又沒通知我們要錄小提琴, 那大提琴要不要錄? 鼓聲呢?
「跑過去的垃圾車在唱的歌呢? 」復述失敗.
全都錄進來又聽不到那個人講的話了............可惡!
編碼就編在這裡.
一樣都是人耳聽力的範圍, 小提琴的聲音有什麼特色?
國中有學過, 一根弦上有基音跟泛音.
所以弦音是一組基音跟泛音的特殊分配, 有相位跟強度的關係.
在背景是菜市場跟管弦樂團的時候, 小提琴的聲音只佔總能量一點點.
就算小提琴全消音, 客觀評量還是覺得錄音效果不錯（反正都很吵）.
但飛彈如果知道要參考小提琴音色的話, 它會發現這復述是假的.
因為在我們的復述中, 缺乏這組特殊分配的頻率.
還有, 復述的時候要用「五六十歲德州口音的牧師風格」.
這個奇特的風格, 可以想像成摻雜特定的 pseudorandom noise.
然而不管你用什麼角度分析, 這個東西都像刺耳的噪音.
最後, 關於放大的部分: 大聲吼出去, 但不可以破音.
系統響應這一寫也是一大篇, 那就簡單總結一句...
放大就是要把訊號放大, 雜訊不變; 但難就難在不知道誰是雜訊.
另外還有放大會讓訊號失真的效應, 小提琴變成大提琴之類的.
現在有沒有發現復誦也可以是一門學問?
從某些遭遇戰敘述, 再加上美軍回應, 能推論這大概是美軍的 ECCM.
整體而言, 電子戰在目前的俄烏戰場上非常值得觀察...
The End! XD