Cornell sleuths crack secret codes of Europe’s Galileo satellite

Cracking the Secret Codes of Europe’s Galileo Satellite

Members of Cornell University’s Global Positioning System Laboratory have cracked the so-called pseudo random number (PRN) codes of Europe’s first global navigation satellite, despite efforts to keep the codes secret.

美國 Cornell 大學的 GPS 實驗室破解了 Europe’s Galileo global navigation satellite network 用來保護 GIOVE-A 衛星訊號的 pseudo random number 保密碼!

Innovation: Searching for Galileo

簡單說 PRN 就是用來打亂 GPS 衛星訊號的保密碼,不知道 PRN 就算你有 GPS receiver 收到訊號也是一堆看不懂的亂碼。

他們的傑出成果已經發表在六月份的 GPS World 刊物上:《Innovation: Searching for GalileoLOCAL COPY

該文中有秀出他們簡單的電路區塊圖

Innovation: Searching for Galileo

Cornell GPS 實驗室 Galileo 實驗成果網頁裡頭也有秀出他們用來接收 GPS 衛星訊號的 RF frond-end 板子照片

Innovation: Searching for Galileo

相關的中文報導可見電子工程專輯Cornell 大學實驗室破解歐洲 Galileo GPS 程式碼LOCAL COPY

我本身最感興趣的是,在 2005 年時,歐盟已為伽利略全球導航衛星網路3GPP 標準組織進行 L1 band 部分的技術報告:《L1 band part of Galileo Signal in Space ICD (SIS ICD)》,希望可以成為 AGPS 標準中的 GPS 衛星訊號來源之一(目前僅有美國發射的 GPS 衛星提供免費訊號)。

這份文件裡頭已經有提及 L1-C primary code 的長度是 4msec 而 secondary code 則是 100msec repeat 一次,Cornell GPS 團隊一開始按照這個設定去嘗試解 PRN codes 都失敗,後來他們發現實際上 GIOVE-A 衛星的 secondary code 是以 200msec 的週期在 repeat。可見實際運作時該衛星的某些設定並不見得與當初向 3GPP 標準組織提交的技術報告內容相符。

這個事件對 End User 只有好處沒有壞處。第一,真如果我們以後還是可以破解出 PRN codes(即使 Galileo global navigation satellite network 真正 deploy 並 operate 之後,該組織又改變 PRN 保護機制實作的情況下),我們便有機會無償使用歐洲 Galileo GPS 衛星的定位訊號。第二,長遠來看,手機上的 GPS 能力將持續往上提升,定位功能將會是未來手機必備的 capability。

歷史上的今天

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