Zaufanie do GNSS jako telemetria bezpieczeństwa

kshana trust-telemetry zamienia strumień zaufania do GNSS dla każdej epoki (wskaźnik 0-100, pasmo, powody) na sygnały, które centrum operacyjne lub bezpieczeństwa już przyjmuje: metryki Prometheus, zdarzenia syslog w CEF lub LEEF dla SIEM oraz opcjonalnie OpenTelemetry. Czyta strumień; nigdy nie zmienia oceny zaufania i nie nadaje niczego poza telemetrią.

Uruchom#

# live stream on stdin -> /metrics on localhost:9464
kshana receiver-trust live <args> | kshana trust-telemetry

# replay a batch result (the score is the epoch's own for a vessel platform, absent otherwise)
kshana trust-telemetry --result session.result.json --print-metrics
kshana trust-telemetry --result session.result.json --print-syslog --format leef

# SIEM over UDP, one event per band change
kshana trust-telemetry --input stream.jsonl --syslog-udp siem.example:514 --format cef --host ops-gw1

Wejściem jest schemat JSON-lines na żywo v1.1, opisany w docs/MARITIME-TRUST.md. Odczytywane: t_s; state (calibrating|nominal|degraded|untrusted, pasmo); score (0-100 lub null); time (czas epoki w podanej postaci); gate (off|passed|withheld); position (lat_deg, lon_deg, height_m lub null); powody to monitory w deductions, a potem wszelkie dalsze w alarms; od schematu 1,3 także geometry (status, hdop, pdop, n_used) oraz class każdego odliczenia. Pozostałe klucze są ignorowane, ponieważ schemat rośnie wyłącznie przez dopisywanie kluczy. Linia, która się nie parsuje, jest liczona w kshana_trust_input_errors_total i pomijana; wyniki poza zakresem 0-100 są odrzucane, a nie przycinane, aby zmiana formatu była zauważona. Jedynym kodem, który zna ten format, jest src/telemetry/sample.rs.

/metrics jest serwowane bez uwierzytelniania i domyślnie nasłuchuje na 127.0.0.1:9464. Powiązanie z innym adresem wypisuje ostrzeżenie; umieść je za własną kontrolą dostępu. Punkt końcowy obsługuje jedno połączenie naraz z limitem odczytu 2 s, więc bezczynny klient może opóźnić pobranie nawet o tyle; jest przeznaczony dla jednego skrobacza, a nie dla otwartej sieci.

Home Assistant i urządzenia NTP (MQTT)#

--print-mqtt drukuje, a --mqtt-tcp <host:port> publikuje dokument stanu JSON i komunikaty wykrywania MQTT dla Home Assistant. Wykrywanie (zachowywane, pod homeassistant/...) tworzy trzy encje: wskaźnik zaufania, pasmo zaufania (z powodami jako atrybutami) i czujnik problemu untrusted. Dokument stanu trafia do <prefix>/state (domyślnie kshana/trust/state, zachowywany): state, score (null, gdy brak), untrusted, t_s, time, reasons, gate i oświadczenie doradcze; pozycja nigdy nie jest dołączana. Opcje: --mqtt-prefix, --mqtt-node, --mqtt-discovery.

Wydawca mówi MQTT 3.1.1 z QoS 0 i czyta tylko CONNACK brokera. Nie ma poświadczeń ani TLS, więc użyj brokera w sieci lokalnej (lub lokalnego przekaźnika, który je dodaje). Dostarczanie działa we własnym wątku za kolejką o długości 1024: martwy broker powoduje porzucanie wiadomości, które są liczone i zgłaszane na końcu, i nigdy nie blokuje strumienia. Urządzenie NTP lub dowolny inny odbiorca, który chce zwykłego JSON, może czytać tę samą linię stanu. Nic nie jest zapisywane do odbiornika ani zegara. Python, WebAssembly i MCP przyjmują format = "mqtt" i zwracają te same linie topic<TAB>payload (nic tam nie jest publikowane).

Z Pythona, WebAssembly i MCP#

Kodery są też dostępne jako wywołania tekst na wejściu, tekst na wyjściu, bez procesu, gniazda i zegara: Python kshana.trust_telemetry(input, format, host="", input_kind="jsonl", expose_position=False, syslog_all=False, unix_nano=0), eksport WebAssembly trust_telemetry(input, format, host, input_kind, options_json) i narzędzie MCP trust_telemetry (polecenie wtyczki /kshana-trust-telemetry). format to prometheus, cef, leef lub otlp; input_kind to jsonl (strumień) lub result (wynik wsadowy). Zwracają ten sam tekst, który drukuje wiersz poleceń (--print-metrics, --print-syslog), z tymi samymi limitami: wiersze syslog nie mają znacznika czasu, host ma co najwyżej 255 drukowalnych znaków ASCII bez spacji (w przeciwnym razie jest odrzucane, tu i w wierszu poleceń), a odpowiedź większa niż limit powierzchni (4 MiB w MCP) jest odrzucana, ponieważ CEF i LEEF z syslog_all zapisują jedno zdarzenie na epokę. Nic nie jest wysyłane, serwowane ani zapisywane; działające eksportery pozostają procesem w wierszu poleceń.

Dostarczanie nigdy nie blokuje oceny#

Dostarczanie syslog i OpenTelemetry działa we własnych wątkach. Pętla wczytywania tylko przekazuje im wiadomość lub migawkę i nigdy nie czeka, więc martwy, wolny lub niereagujący kolektor nie może wywołać przeciwciśnienia na strumieniu na żywo ani zamrozić /metrics:

• każde połączenie i zapis mają limit 2 s; nieudane połączenie jest porzucane i nawiązywane ponownie leniwie, z wykładniczym wycofywaniem od 1 s do 60 s;
• wiadomość, której nie da się dostarczyć (kolektor nie działa, przekroczono czas zapisu, kolejka 1024 pełna), jest porzucana i liczona w kshana_trust_syslog_send_failures_total; ustaw alert na jej częstość;
• eksporter OpenTelemetry dostaje kopię rejestru, więc podczas operacji sieciowych nie jest trzymana żadna blokada; jeśli eksport wciąż trwa, nowa migawka jest pomijana (następna niesie te same sumy skumulowane).

Po końcu wejścia wątki nadawcze dostają pozostały czas limitów na dokończenie.

Metryki Prometheus#

Etykieta geometrii jest najważniejsza. Rysuj wykresy i ustawiaj alerty na kshana_trust_geometry_label (OTLP kshana.geometry.label, CEF trzecie pole cs6, LEEF geoLabel): poor to jedyna etykieta, za którą wskaźnik odejmuje punkty. Status geometrii jest opisowy: degraded obejmuje informacyjny przypadek sky-blocked, który może występować przy dobrym lub średnim DOP, więc nie wywołuj alarmu na samym kshana_trust_geometry_degraded.

Od danych wejściowych schematu 1,3 kshana_trust_reason_active niesie też etykietę class (geometry, environment, inconsistency) przy każdym powodzie, który ją miał: klasa odliczenia w ostatniej epoce. Serie geometrii następują po wszystkich pozostałych i tylko gdy epoka wejściowa niesie geometry (schemat na żywo 1,3, wynik z silnika 0,36 lub nowszego), więc strumień lub wynik 0,35 jest renderowany bajt po bajcie tak jak dawniej. Wartości etykiet są ustalonymi zbiorami (nieznany status daje unknown; nieznana klasa jest odrzucana). Ustaw alert na kshana_trust_reason_active{class="inconsistency"}, a nie tylko na pasmo, aby słabe niebo nie wywoływało alarmu jak atak; klasa geometry to stwierdzenie o niebie, a nie ustalenie, że nie doszło do ataku (zob. docs/RECEIVER-TRUST.md).

Etykieta class jest częścią tożsamości serii: gdy klasa powodu zmienia się między epokami (loss-of-lock z environment na geometry, gdy utracone satelity były nisko, albo geometry na inconsistency, gdy podany HDOP nie zgadza się z podanym niebem), stara seria nie jest już eksportowana i zaczyna się nowa. Zapytaj według reason z max by (reason), gdy klasa nie ma znaczenia, i spodziewaj się, że taka zmiana wygląda jak zakończenie jednej serii i początek drugiej. Serie schematu 1,3, etykieta class i pola geometrii CEF/LEEF są sprawdzane własnymi testami silnika i wyroczniami CEF (pycef, Logstash); zewnętrzne wyrocznie Prometheus i OTLP nie mają jeszcze strumienia 1,3.

Nazwy powodów są obcinane do 128 znaków, a co najwyżej 64 różnych powodów dostaje własną serię; dalsze są liczone pod reason="other" i w kshana_trust_reason_overflow_total, więc wrogie lub błędne wejście nie może wytworzyć nieograniczonej liczności etykiet.

band to jedno z calibrating, nominal, degraded, untrusted, unknown. Nazwy powodów to nazwy monitorów strumienia (kinematic, heading-course, ...; dla wyniku wsadowego cn0-drop, agc, raim).

Przykładowy pulpit jest w deploy/grafana/kshana-gnss-trust.json (zaimportuj go i wybierz swoje źródło danych Prometheus).

Syslog: CEF i LEEF#

Zdarzenia są wysyłane w kopercie RFC 5424 (facility local0, aplikacja kshana, identyfikator wiadomości GNSSTRUST) przez UDP (jeden datagram na zdarzenie; IPv4 lub IPv6) albo TCP, domyślnie zakończone znakiem nowej linii lub, z --syslog-octet-counting, w ramce <length> <message> jak w RFC 6587. Domyślnie wysyła się jedno zdarzenie na zmianę pasma; --syslog-all wysyła jedno na epokę. Dostawca jest zapisywany jako Ashforde OU (ASCII), aby żaden SIEM nie zdekodował go błędnie.

Mapowanie pól (identyfikator zdarzenia to gnss-trust.<band>):

W CEF geometria używa wyłącznie niestandardowych pól ze słownika (żadnych wymyślonych kluczy); etykieta jedzie w cs6, a nie w flexString1, ponieważ kodek CEF w Logstash nie mapuje pól flexString. Zdarzenia geometrii 1,3, w tym przypadki z etykietą, są częścią wiersza CEF o poziomie VALIDATED: oba parsery wyroczni odczytują je z powrotem tak, jak zapisano (tests/cef_reference.rs, poprawki 4 i 5, każda zarejestrowana, zanim któryś parser uruchomiono na jej przypadkach). Pola etykiety, VDOP i liczby satelitów są dopisywane po wszystkich wcześniejszych polach i seriach i tylko dla danych wejściowych, które niosą etykietę, więc wejście bez niej renderuje się dokładnie tak jak dawniej.

Puste pola są pomijane (bez cs2=, gdy nie ma powodów). Nazwa hosta jest obcinana do 255 znaków. Wartości nagłówka CEF poprzedza się znakiem ucieczki dla \ i |; wartości rozszerzeń dla \, = i podziałów wierszy. W wartościach LEEF ^ i podziały wierszy są zastępowane spacjami.

OpenTelemetry (domyślnie wyłączone)#

Zbuduj z --features otlp i podaj --otlp http://host:4318/v1/metrics. Eksporter wysyła metodą POST JSON OTLP/HTTP (kshana.trust.score, kshana.trust.band, kshana.trust.epochs, kshana.trust.reason.epochs oraz dla danych wejściowych schematu 1,3 kshana.geometry.status, kshana.geometry.degraded, kshana.geometry.signal_loss, kshana.geometry.hdop, kshana.geometry.pdop, kshana.geometry.used_satellites i, z danych wejściowych, które niosą etykietę (0,36), kshana.geometry.label (atrybut label) i kshana.geometry.vdop; sumy skumulowane niosą startTimeUnixNano) co --otlp-every epok (domyślnie 10) i na końcu wejścia. Nie dodaje żadnej zależności i nie ma TLS: wysyłaj do kolektora na tym samym hoście lub w zaufanym segmencie, który przekazuje dane dalej przez TLS. Punkty końcowe https:// są odrzucane.