Підписана команда, застосована у хибно заданий час, усе одно спричиняє хибну маршрутизацію

Технічна примітка для операторів мереж, індексованих за часом: орбітальних угруповань, що маршрутизують, ставлять завдання або передають керування за розкладом, де кожен вузол діє, коли його власний годинник досягає запланованого моменту.

Скорочення: GNSS — глобальна навігаційна супутникова система; TPL — рівень захисту часу; PNT — позиціонування, навігація та час.

Твердження#

Автентифікація керівних повідомлень, зокрема постквантовими підписами, доводить, хто надіслав повідомлення і що його не змінено. Вона не доводить, коли приймач за ним діє. Вузол виконує команду, прив'язану до часу, за власним годинником. Якщо цей годинник зсунуто на δ, команда, дійсна для моменту T, виконується в істинний час T + δ з усіма непошкодженими підписами. Щойно |δ| перевищує захисний інтервал слота, трафік потрапляє не в той слот, лінія перемикається, поки інший кінець ще спрямований деінде, або передавання керування відбувається завчасно. Мережа хибно маршрутизує, а кожна перевірка цілісності на шляху команди повідомляє про успіх.

Чому годинник — м'яка мішень#

Час GNSS — звичайне опорне джерело, і його можна спуфити. Вузол, що підлаштовує свій годинник під GNSS, успадковує будь-який час, який віддає приймач. Спуфер, що тримає власні прапорці якості приймача зеленими, може повільно зсувати цей час.
Перевірки свіжості використовують той самий годинник. Вікно чинності («приймати цю команду до T + w») або лічильник повторів, прив'язаний до часу, оцінюється за локальним годинником, тож зсунутий годинник може також розширити вікно, в якому приймається перехоплена підписана команда.
Атаці не потрібен ключ. Нічого в підписаному каналі не чіпається. Сильніша криптографія підвищує вартість підробки команди і не змінює цю вартість.

Це стоїть поруч із постквантовою роботою, а не проти неї: вони закривають різні діри. Підписи зупиняють підроблену команду. Цілісність часу зупиняє виконання справжньої команди в неправильний момент.

Що це обмежує#

Чотири заходи, кожен кількісно оцінений видом сценарію slot-timing (SLOT-TIMING.md):

Монітор за допомогою годинника. Порівнюйте час GNSS із власним годинником вузла, що проходить без GNSS на вікні, і подавайте тривогу, коли різниця надто велика, щоб бути шумом годинника. Умовний TPL обмежує похибку, яка може лишитися непоміченою до тривоги.
Незалежні перевірки за розкладом. Двостороннє передавання часу від наземної станції або порівняння по міжсупутниковому зв'язку із сусідом поза досяжністю спуфера обмежує, як довго може тривати повільне зсування. Їхній інтервал повторного огляду — параметр безпеки, а не лише експлуатації.
Геометрія. Наземний спуфер досягає супутника низької навколоземної орбіти, лише поки той над горизонтом спуфера, тож зсув обмежений швидкістю наростання спуфера, помноженою на це вікно. Як арифметика: наростання 10 нс/с, утримуване 600 с, дає 6 мкс. Вбудований приклад (kshana example slot-timing-ocxo-leo: орбіта 550 км, максимальне наростання 10 нс/с) повідомляє експозицію спуфера 732 с і обмежений наростанням зсув 7 321 нс.
Захисний інтервал, розрахований із межі, і безпечна дія за тривоги. Захисний інтервал слота має покривати найбільшу невиявлену похибку, яку допускають монітор і перевірки, а не лише вільний шум годинника. За тривоги вузол має тримати свій останній добрий розклад на годиннику, що проходить без GNSS, а не слідувати за GNSS.

Чого ця примітка не стверджує#

Вона не стверджує, що спуфований супутник спостерігали за хибної маршрутизації; вона не оцінює експозицію жодного оператора; а межі, на які вона вказує, є MODELLED, залежними від виявлення та від заявлених припущень про загрозу. Вона аргументує композицію: чинний підпис і правильний час виконання — окремі властивості, і мережі, індексованій за часом, потрібні обидві.