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北斗被破解?清华女生破译编码送美国,中国专家回应解气

2021-2-19 39 2/19

近日,西安卫星测控中心对在轨运行的52颗北斗卫星全部进行体检,确保北斗系统在春节期间平稳运行、精准服务。

从上世纪80年代提出设想,到1994年北斗一号建设正式启动,经过30多年的实践探索,北斗系统走过了从无到有,从有源定位到无源定位,从服务中国到服务亚太,再到全球组网的发展历程。

中国北斗导航系统也成为全球继GPS之后第二个成熟的全球导航系统。现在我军绝大多数装备与军事系统的导航是建立在美国GPS、俄罗斯GLONASS之上的,一旦发生冲突和战争,如果美国和俄罗斯关闭 GPS和 GLON-ASS或加大误差,对我军来说后果将不堪设想。

而北斗导航系统的建设完成,也将成为我国国防的制胜利器。

这些年以来,一直有消息说,清华女生清华女生留美工作,助力美国破解北斗系统,中国北斗不再安全,但是这其实不准确。

清华女生并没有破解北斗导航系统

传闻破解北斗导航系统的这个女生名叫高杏欣,是清华大学精仪系本科毕业,斯坦福大学博士。

2005年,欧洲首颗伽利略导航试验卫星升空,其信号在2006年1月激活后,这位女生所在的实验室捕捉到其发送的信号,并随后解码了其信道编码规则。

此后,在2007年北斗卫星升空之后,她又重复了这项学术工作,她和她的团队使用了斯坦佛大学的GNSS监控站,可对射频信号进行非常深入的分析,依靠这项工作,她获得了美国航空无线电委员会的表彰。

因为其所从事的工作,所以在媒体的加工下,三人成虎,诞生了北斗太烂,这么容易被破解;北斗威胁到GPS,所以美国重金挖人破解;为何中国人帮美国破解自己国家的系统等等内容。

但其实高杏欣并没有破解北斗导航系统,我们要知道,信道是信号传输的通道,信号在信道中传输, 传输不可避免的会受到各种各样的干扰。在这种情况下,传输一般会采用成对的信道编码器和译码器,让通信不受噪音的干扰,顺利地传递给接收者,这就是信道编码。

北斗卫星就是用编码器将通信编码进行有规律的加工,使得拥有译码器的设备能从各种干扰中,通过这种规律性准确地挑选出北斗所发出的信号。而高杏欣就是在没有通过正式渠道获得译码器的情况下,找到了北斗卫星信号传输的规律,单是这项研究并不能获取北斗所传播的具体内容,只是能够成功捕捉其发出的信号而已。

这样,高杏欣在没有得到授权的情况下,就可以跟踪利用北斗卫星了,而在高杏欣的论文《Compass-M1 Broadcast Codes and Their Application to Acquisition and Tracking》中,高杏欣得出了北斗卫星信道编码生成算法。

但她所获知的东西,属于民码内容,本来就是面对全民公开的,而且也并未有意做防破解处理。

我们要知道,GPS卫星广播的信号包括三种信号分量:载波、测距码和数据码。测距码又分为P码(精码)和C/A码。通常也会把C/A码叫做民码。

2000年美国取消了对GPS卫星民用信道的SA干扰信号,民码和军码分离,民用GPS的定位精度达到平均6.2米的实用化水平,从而掀起GPS产业和应用热潮。

中国北斗也是如此,军码民码分离,民码面向大众开放,大众都可以获取到北斗民码。所以她得到的也仅仅只是民码生成算法。

所以她工作的内容实际上就是抢在官方发布前猜出了《北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件》中对北斗民码的部分描述,而现在她猜出来的东西在北斗官网提供公开下载,所以高杏欣破解的内容对美国来说毫无意义。

北斗GPS军码可以破解码?

北斗GPS的军码完全没有破解的可能性。我们要知道,北斗导航重复一次需要267天,要破解北斗导航的话至少要观察267天才能得到一个完整周期,比起民码一毫秒周期随随便便一观察就能得到成千上万个周期来简直是让人丧失信心。这还不算完,实际应用时P码的周期被分成38部分(每一部分为7天,码长约

),其中1部分闲置,5部分给地面监控站使用,32部分分配给不同卫星,每颗卫星使用P码的不同部分,都具有相同的码长和周期,但结构不同。

这也意味着你连得到267天的完整周期都是一件几乎不可能的事了,事实上,除此之外,北斗导航的军码加密工作比这个还要更加复杂。

中国北斗科学家徐颖的回应也特别让人解气:

军码是经过特殊设计和加密处理的,破解的最大可能性就是时光穿梭回到北斗设计实验室,在旁边偷听一下就可以了,可以说以现在的技术根本不可能实现。

总结:

总结来说,高杏欣将北斗民码生成算法公开,想必并不是北斗设计者所乐见的,但对北斗二代的安全,特别是军事应用的安全,并不会产生实质性的危害。

所谓的清华女生破解北斗导航,结果只能让你贻笑大方,中国北斗属于中国智造、中国创造,它是牢牢攥在中国人手里的,是维护中国安全的利器,我们中国人也应该去大力支持它,只有将北斗广泛商用,才能创造更多的收益去研发更多的国家利器。

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