一种针对用户GNSS时钟的转发式欺骗方法

全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)转发式欺骗干扰具有系统搭建容易、干扰实施方便、成本低等优点,目前已成为一种重要的GNSS欺骗方式。针对多峰值抗转发欺骗干扰检测算法,提出一种针对目标接收机GNSS时钟的转发式欺骗干扰方法。相比于传统转发式欺骗的各通道卫星信号时延一致的特点,该方法根据待欺骗接收机和转发式欺骗源的位置计算各卫星通道转发时延,使待欺骗目标接收到的GNSS欺骗信号的时延为伪码周期整数倍,并随时间自适应动态调整转发时延,使得欺骗检测失效,进一步欺骗静态目标接收机的GNSS时钟。模拟实验和仿真实验验证了该转发式欺骗方法的有效性。     

基于多天线的GNSS压制式干扰与欺骗式干扰联合抑制方法

压制式干扰和欺骗式干扰是全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)面临的最常见且最有威胁的蓄意干扰。该文提出了一种基于多天线的GNSS压制式干扰与欺骗式干扰联合抑制方法。首先利用子空间技术抑制压制式干扰,然后利用解扩重扩算法获得的加权矢量进行欺骗式干扰识别和抑制,最后对无干扰信号再次使用解扩重扩技术形成指向真实卫星的高增益多波束。仿真结果证明所提方法可以同时抑制压制式干扰和欺骗式干扰。该方法不需要卫星来向信息,对阵列流形误差稳健。     

基于捕获结果的GNSS欺骗式干扰检测

GNSS欺骗式干扰是卫星导航系统的一大威胁。对于转发式欺骗干扰,由于目标接收机并不知道所受干扰的具体参数,现有的单一欺骗检测方法不能检测所有欺骗干扰,本文提出一种在捕获阶段检测欺骗干扰的组合算法。首先利用联合信干噪比和多峰检测方法进行检测。如果捕获峰值超过给定阈值,则有欺骗干扰信号存在;若未超过给定阈值但有两个峰值,则利用提出的码相位差一致性方法进行检测,该方法避免了多径信号对检测性能的影响;当只有一个未超过给定阈值的峰值时,可能存在真实信号和欺骗干扰信号重叠,此时通过改进的相关函数宽度阈值方法进一步检测。当有两个相关峰时,随着欺骗干扰信号总功率变小,检测概率越来越高,表明了码相位差一致性方法的有效性;当有一个相关峰时,对于不同小时延下的转发式欺骗干扰信号,检测概率较高,表明了改进的相关函数宽度阈值方法的有效性。      

GNSS智能相干跟踪欺骗干扰方法及效能分析研究

针对叙利亚战场和美军伊朗战场发生的多起无人机被欺骗干扰诱捕事件,本文分析说明了 GNSS 生成式和转发式两种不同欺骗干扰的方法、实现机理及效能,提出智能相干跟踪欺骗方法。通过智能相干跟踪欺骗干扰机理及其对卫星导航用户接收机的影响分析,研究了该欺骗干扰对用户接收机的智能跟踪和相关牵引效果。最后完成了仿真和实际场景模拟试验,验证了该欺骗干扰的诱骗能力、破坏性及隐蔽性。     

电力系统GNSS授时接收机抗干扰技术研究

高精度GNSS授时系统是电力系统正常运行的基础,时间安全关系电力系统安全。系统阐述了电力系统中GNSS授时应用的现状和主要特点,对电力系统GNSS授时干扰的主要技术手段进行了分析,重点对压制式干扰和欺骗式干扰的定义、分类以及实施方式进行了阐述,进一步从系统抗干扰适应性设计、自主保持能力提升和多源弹性授时几个方面提出了干扰应对策略。     

利用矢量跟踪环路的欺骗干扰检测与抑制方法

欺骗干扰的信号模型与真实卫星信号相似,具有很强的隐蔽性。近年来欺骗干扰不断威胁GPS系统因此受到了国内外学者的广泛关注。生成式欺骗干扰的延迟和功率具有可控性和变化性,因此隐蔽性和危害性更强。针对该问题,本文在欺骗干扰来向与真实卫星信号来向未知的前提下,结合阵列天线技术与矢量跟踪环路,提出一种基于矢量跟踪环路的欺骗干扰检测和抑制方法。该方法首先根据矢量跟踪环路的预测参数重构基于远滞后码的参考信号;其次根据接收信号与参考信号的相干累加结果构造欺骗干扰检测模型;然后根据阵列接收信号与参考信号的相干累加结果估计协方差矩阵;最后根据协方差矩阵中最大特征值对应的特征向量估计欺骗信号的特征向量,并根据该特征向量构造正交投影矩阵抑制欺骗干扰。理论分析和仿真实验得出了本文提出的算法具有较好的抗欺骗干扰性能。      

基于四通道SAR欺骗式干扰抑制算法

研究了SAR干扰抑制算法特别是基于多通道干扰抑制算法,提出了一种基于四通道欺骗式干扰抑制算法。首先对欺骗式干扰信号模型及其产生机理进行介绍,并对其信号形式进行分析,接着从四通道信号处理角度出发对欺骗式干扰信号的形式和场景回波信号进行分析并比较其异同点。对于场景回波信号而言,各个通道的方位多普勒谱仅有固定相位差,而对于欺骗式干扰各个通道方位多普勒谱是随欺骗场景发生变化。基于上述差异,文中提出利用场景回波的多普勒谱具有固定相位差来构造通道的导向矢量,进而达到对欺骗式干扰进行抑制。最后通过仿真实验证实文中方法的有效性和可行性。     

基于自适应SPRT的缓变式欺骗干扰检测算法

缓变式欺骗干扰信号在干扰初期与全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System, GNSS）真实信号保持一致,其隐蔽性强,危害性大。常见的缓变式欺骗干扰检测方法是将卡尔曼滤波新息序列作为检测量,基于卡方检验检测干扰。然而,这些方法存在检测时间较长、检测性能低的问题。针对这一问题,提出了基于序贯概率比检测（Sequential Probability Ratio Test, SPRT）的缓变式欺骗干扰检测算法,将新息序列检测量作为SPRT样本,计算检验统计量,检测欺骗的同时能识别受欺骗的卫星。同时,应用Bayes参数估计理论,提出自适应SPRT算法,自适应补偿检验统计量,加快算法检测速度,并可通过调整风险参数,进一步提高算法的检测性能。仿真结果表明,与传统方法比,本文算法对缓变式欺骗干扰的检测时间短、检测性能高,并且在多星受欺骗时,可达到较好的检测性能。      

功率监测与SQM融合的GNSS欺骗干扰检测

欺骗干扰严重危害全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）的安全运行，导致位置、速度和时间信息出现错误。信号质量监测（Signal Quality Monitoring,SQM）方法实施过程简单，检测性能好，受到国内外学者广泛关注。Ratio检测量是SQM的一种经典检测量，其通过检测相关峰异常升高或平缓实现欺骗检测，被普遍应用。所提的功率监测与SQM融合（Power Combined with SQM,PCS）的欺骗检测算法在Ratio检测量的基础上改进，通过对早码、即时码和晚码的相关输出作和差运算，实现跟踪环相关输出信号功率与质量的同时监测，且可消除载波相位误差影响。利用美国得州大学的得州欺骗测试电池（Texas Spoofing Test Battery,TEXBAT）中级欺骗干扰数据集第四条功率匹配干扰数据进行实验分析，实验结果表明，与Ratio检测量和绝对功率监测相比，PCS检测量融合两者优势，检测性能更优；且PCS检测量的输出结果能够更好地体现欺骗干扰引起的信号功率变化，进而反映了干扰实施过程，并实现了更早发现欺骗干扰。     

一种空域-极化域联合的雷达欺骗干扰抑制算法

现代电子战中雷达有源欺骗干扰,特别是转发式欺骗干扰,已对雷达构成了严重的威胁。本文针对阵列雷达中有源欺骗干扰抑制问题,研究了一种空域-极化域联合处理的抑制方法。该方法采用矩阵法测量目标和干扰的空域及极化域参数;然后借助子空间投影理论构建滤波算子;进而在由空域和极化域组成的联合域上滤除欺骗干扰并提取目标回波,从而达到干扰抑制的目标。该算法采用信干噪比改善因子来衡量其性能,同时推导了改善因子的理论上限。该算法具有较低的复杂度,大量计算机仿验证其性能。仿真结果表明,算法不仅有良好的欺骗干扰抑制效果,并且在一定程度上也抑制了噪声;当SNR>10dB,参数估计相对误差小于0.1,抑制前后回波相关系数大于90%,干扰和噪声抑制度大于10dB。      

基于GNSS多通道跟踪接收机的阵列反欺骗方法

近年来,基于阵列天线的空域处理方法被认为是最有效的欺骗检测和抑制手段之一。提出了一种基于卫星导航接收机多通道跟踪能力的阵列反欺骗方法。多通道跟踪接收机对每一个捕获到的导航信号在所有阵元通道后均进行跟踪处理并提取信号幅度和载波相位观测量,首先计算载波相位双差平方和进行欺骗检测,然后利用载波相位单差和信号幅度比估计信号导引矢量,从而进行基于子空间投影的欺骗信号抑制或基于波束形成的真实卫星信噪比提升。理论分析和仿真试验证明,该方法可有效检测并消除同一来向的欺骗信号且不影响真实卫星信号质量。由于前端非理想因素带来的幅度和相位偏移都已包含在接收机跟踪通道提取的观测量内,实际应用时对阵列天线校准和射频通道均衡的要求明显降低。     

基于误差估值累加开环校正的诱导式欺骗检测方法

诱导式卫星欺骗干扰可诱导航空器逐渐偏离预定航迹，难以被发现，因此及时有效地检测干扰是飞行安全的保障。在现有紧组合导航体制基础上，设计了一种基于误差估值累加开环校正的紧组合导航结构，并证明了其性能与传统闭环校正紧组合导航性能等效。在此结构中，将紧组合导航系统与自适应序贯概率比检测方法结合，提出了一种基于误差估值累加开环校正的诱导式欺骗检测方法，融合紧组合导航信息与其他不受欺骗影响的导航信息，构建欺骗检测统计量进行诱导式欺骗检测。仿真结果表明，开环校正结构可避免随时间累加的惯性导航系统误差所导致的组合导航滤波器发散问题，同时欺骗检测方法可进一步提高算法对“最坏”情形下微小诱导式欺骗的检测效果。     

惯性导航系统/测距机系统辅助的机载全球导航卫星系统欺骗式干扰自主检测算法

全球导航卫星系统(GNSS)欺骗导致目标接收机生成错误的定位结果。利用惯性导航系统(INS)辅助,基于卡尔曼滤波新息序列构造卡方检验统计量是检测机载GNSS欺骗的有效手段。然而,该算法无法给出欺骗的持续时间,从而导致INS/GNSS系统无法依据该算法判断其解算的定位信息是否正确。该文结合测距机系统(DME),提出一种基于重构新息序列的有限记忆卡方检测算法。该算法使用已有的INS,GNSS和DME数据构造一种不参与卡尔曼滤波的新息序列,然后将该新息序列构造成有限记忆卡方检验统计量,从而实现对欺骗式干扰的检测。仿真表明,当机载GNSS欺骗造成250 m及以上的位置偏差时,所设计的算法能够获得较为准确的欺骗持续时间。最后,该文依据所提算法的检测结果,给出了INS/GNSS/DME系统正确的定位信息。     

基于主动探测的ARP欺骗防范技术

ARP（地址解析协议）是内部网络的一个重要协议,完全建立在主机相互信任的基础上,这种无状态协议为安全留下了隐患。文章分析了ARP欺骗原理和现有防范技术,提出基于主动探测的ARP欺骗防范技术。通过采取主动发送诱饵消息和ICMP探测包等措施加强ARP的安全性。该技术适合多种平台,可防范多种类型的ARP欺骗。     

3T‐FASDM: Linear discriminant analysis‐based three‐tier face anti‐spoofing detection model using support vector machine

In recent years, to solve the problem of face spoofing, momentous work has been done in this field, but still, there is a need for establishing counter measures to the biometric spoofing attacks. Although trained and evaluated on different databases, impressive results have been achieved in existing face anti‐spoofing techniques, but biometric authentication is a very significant problem as imposters are using lots of reconstructed samples or fake synthetic material or structure that can be used for various attack purposes. For the first time, to the best of our knowledge, this paper explains the security for face anti‐spoofing detection using linear discriminant analysis and validates the results by calculating HTER and accuracy on different databases (i.e., REPLAY ATTACK and CASIA). The proposed model, that is, three‐tier face anti‐spoofing detection model (3T‐FASDM), is used for the detection of the fake biometric user and works well for real‐time applications. The proposed methods tested on a set of state‐of‐the‐art anti‐spoofing features for the face mode gives a very low degree of complexity as 26 general image quality measures are applied to differentiate among legitimate and imposter samples. The outcomes obtained from publically available data show that this technique has improved performance and accuracy by analyzing the HTER and machine learning classifiers that are helpful to differentiate among real and fake traits.     

基于中心对称局部二值模式的合成伪装语音检测方法

针对基于局部二值模式的伪装语音检测方法的合成语音检测准确度较低的情况，提出了一种基于中心对称局部二值模式的伪装语音检测方法。该方法通过短时傅里叶变换得到语音信号的语谱图，再利用中心对称局部二值模式提取语谱图的纹理特征，并用该纹理特征训练随机森林分类器，从而实现真伪语音的判别。该方法综合考虑语谱图中像素点的数值大小和位置关系，包含了更加全面的纹理信息，并将特征维度降低至16维，有利于减少计算量。实验结果表明，在ASVspoof 2019数据集上，与传统的基于局部二值模式的伪装语音检测方法相比，所提方法将合成伪装语音的串联检测代价函数（t-DCF）降低了16.98%，检测速度提高了89.73%。     

主动监听中协议欺骗的研究

提出了基于协议欺骗的主动监听框架,大大扩展了网络监听的适用范围。分析了网络访问的具体过程,将其中存在的映射关系分为四种:服务器域名到IP地址、IP到MAC地址、远程服务器的IP地址到本地路由器IP地址、以及客户端界面显示到应用服务器的处理。依据破坏的映射关系不同,本文将能够实现主动监听的协议欺骗分为四大类:ARP欺骗、路由欺骗、DNS欺骗和应用层欺骗,并详细分析了这四类协议欺骗攻击原理、实现方式及其防范策略。