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Forum: Offtopic Zugriffsschutz bei Satelliten und Raumsonden - Wie geht das ?


Autor: Uboot- Stocki (uboot-stocki)
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Hi,

ich setze nochmals auf diesem Thread auf 
(Beitrag "Grundsatzfrage: Wie kann man Funksignale von Satelliten/Raumsonden empfangen ?")

Auf dieser 
(http://www.amsat-dl.org/pic/gallery2/main.php?g2_itemId=6354) Web-Seite 
gibt es Infos zu einem (Amateur-)Funkkontakt zur Voyager-Sonde.

Dies zeigt, dass es grundsätzlich allen möglich ist, mit solche einem 
Gerät zu kommunizieren. Sind dort eigentlich Zugriffsschutz-Mechanismen 
implementiert ? Wie wird denn verhindert, dass jemand das Teil 
manipuliert? Es gab ja im Mai einen BIT-Fehler, wo nicht geklärt ist, wo 
der herkommt....

Wie ist das bei Satelliten im Erdorbit? Wie wird dort verhindert, dass 
sich jemand ein"hackt" ?

VG

Marc

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Naja, ein Empfang mit dem Spektrumanalyzer ist noch keine 
Zweiweg-Funkverbindung, da gehört schon eine etwas größere Schüssel 
dazu. Ich habe mir damals auch Freddies Empfangseinrichtung in Weinheim 
angesehen.

Der gute Dr.Dish hat in seinen Büchern schon von erfolgreichen 
Kaperversuchen von TV-Satelliten berichtet, der beste Schutz davor ist 
die nötige Ausrüstung, das hat nicht jeder im Vorgarten stehen.

Autor: El Jefe (bastihh)
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Ich denke mal, dass es grundsätzlich möglich ist, jedoch benötigt man 
wohl dafür ein mächtiges Equipment(Steuerungen, Ausrichtung, 
Sendeleistung usw) das in die zig 100k€ geht. Soweit kann sich das wohl 
keiner leisten.

Käme wohl im Vergleich mit: einen Golfball aus 50m Entfernung durch eine 
Bestimmte Masche eines Fußballtores zu werfen.

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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mal wieder ein paar Groschen für Andreas einwerfen:
ISBN 3772353088 SAT-Spionage für Insider. Geheime SAT-Signale sichtbar 
und lesbar machen
ISBN 377234903X  ISBN 3772349048  ISBN 3772349056 Satellitensignale 
anzapfen und auswerten. Satellitenspionage für Einsteiger
ISBN 3772340245 Die Technik des Satellitenanzapfens

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Christoph Kessler (db1uq) schrieb:
> der beste Schutz davor ist die nötige Ausrüstung, das hat nicht jeder
> im Vorgarten stehen.

Nein, das ist kein Schutz. Der ist nur mit Kryptographie zu haben.

Autor: Paul Baumann (paul_baumann)
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Ich hatte mal eine Nachbarin, die das Schicksal einer Raumsonde teilte:
Sie blieb unbemannt.
;-)

MfG Paul

Autor: Chris S. (-fx-)
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>Ich hatte mal eine Nachbarin, die das Schicksal einer Raumsonde teilte:
>Sie blieb unbemannt.
>;-)

>MfG Paul

YMMD

Autor: Markus Selter (markus7)
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Idee: die Leistung eines Satellitentransponders liegt bei ein paar 
hundert Watt. Wie wäre es, wenn man seine eigene Schüssel mit der 
"Sendeeinheit" (auch ein paar hundert Watt!) eines Mikrowellenherdes 
ausstattet, um einmal ein gescheites Programm "hochzubeamen"? Sollte 
doch funktionieren - oder? ;)

Autor: El Jefe (bastihh)
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Markus Selter schrieb:
> Idee: die Leistung eines Satellitentransponders liegt bei ein paar
> hundert Watt. Wie wäre es, wenn man seine eigene Schüssel mit der
> "Sendeeinheit" (auch ein paar hundert Watt!) eines Mikrowellenherdes
> ausstattet, um einmal ein gescheites Programm "hochzubeamen"? Sollte
> doch funktionieren - oder? ;)

Wenn du auf der Anklagebank in Den Haag platznehmen willst ja ;)

Autor: Markus Selter (markus7)
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... Wenn du auf der Anklagebank in Den Haag platznehmen willst ja ;) ...

Bedeutet deine Antwort, dass es funktioniert und warum Den Haag?

Autor: Andreas Schwarz (andreas) (Admin) Benutzerseite Flattr this
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The Great Brazilian Sat-Hack Crackdown
http://www.wired.com/politics/security/news/2009/04/fleetcom

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Die Satellitenfrequenzen sind wahrscheinlich nicht alltaeglich. Da muss 
man dann erst mal eine Wanderfeldrohre dazu haben. Und schwups sind 
50kEuro weg.

Autor: Uhu Uhuhu (uhu)
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Als Absicherung gegen Hinz & Kunz mag das vielleicht noch gehen, aber 
gegen triebhafte HF-Bastler haben die damit schon keine guten Karten 
mehr - das ist Security by Obscurity.

Viel wichtiger, als Satelliten gegen solche Leute abzuschotten ist der 
Schutz gegen fremde Geheimdienste - die haben im Zweifelsfall alle 
Möglichkeiten, dermaßen primitive Schutzmaßnahmen zu überwinden.

Es bleibt definitiv nur harte Kryptographie. Alles andere ist Prinzip 
Hoffnung mit der Garantie, daß es irgendwann - und vor allem dann, wenn 
man es gerade überhaupt nicht brauchen kann - schief geht.

Autor: Christoph Z. (rayelec)
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Moderne Satelliten sind sicher geschützt...und sei es im Minimum nur, 
indem man das Protokoll geheim hält. Abhören einer gerichteten 
Verbindung ins All ist nicht so einfach. Und im Zweifelsfall kann man 
den Datenstrom ja auch noch verschlüsseln.
Alte Kisten wie Voyager und Pioneer hatten wohl kaum einen solchen 
Schutz. Es waren reine Forschungssonden und als sie gestartet wurden, 
steckte die Elektronik noch in den Kinderschuhen und das nötige 
Kommunikationsequipment kostete noch 100x mehr Geld als heute. Ganz 
abgesehen davon, dass diese Kisten so langsam an dem Punkt angekommen 
(oder schon darüber hinweg) sind, wo sie auch mit allen Ressourcen der 
Erde nicht mehr empfangen werden können, weil sie einerseits zu weit weg 
sind und andererseits die "Plutoniumbatterien" immer schwächer werden.

mfG
Christoph

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Christoph Z. schrieb:

> Alte Kisten wie Voyager und Pioneer hatten wohl kaum einen solchen
> Schutz.

Langsam.
Es ist eine Sache, sich des Transponders eins Kommunikationssatelliten 
zu bedienen bzw. aus dem Wellensalat die Voyager-Frequenz 
herauszufiltern und den Träger zu identifizieren.
Es ist aber eine ganz andere Sache, in einen Uplink eigene Signale 
einzuschmuggeln.

Auch wenn in Bochum die Trägerfrequenz von Voyager detektiert wurde (was 
für sich alleine gesehen natürlich schon eine Leistung darstellt), so 
ist Bochum deswegen noch lange nicht in der Lage, Voyager 
umzuprogrammieren. Das fängt schon damit an, das man gar nicht wüsste, 
was man dem Ding schicken sollte.

Solche Satelliten werden nicht umprogrammiert, indem man Maschinencode 
des Prozessors hochschickt. Satelliten haben meistens so etwas wie ein 
Betriebssystem eingebaut, das ein Art Sequenzer realisiert. Ein Programm 
besteht da meistens nur aus Anweisungen: Mach dieses, mach jenes, warte 
10 Sekunden, dann Platform ausrichten, 2 Stunden diesen Stern tracken, 
schlafen legen und nach 48 Stunden wieder aufwachen.

So in der Art.

Ausserdem prüft natürlich das Betriebssystem jede eingehende 
Kommunikation auf Plausibilität bzw. Gültigkeit. Denn das schlimmste was 
einem passieren kann ist, dass sich die Sonde in eine Lage manövriert, 
in der sie sich entweder selbst die Stromversorgung kappt (SOHO ist so 
etwas passiert) bzw. sich unkontrolliert so ausrichtet, dass ihre 
Antennen nicht mehr zur Erde zeigen. Das war vor 40 Jahren nicht anders 
als heute.

> wo sie auch mit allen Ressourcen der
> Erde nicht mehr empfangen werden können

Finde ich faszinierend: Die Sonde Galileo sendete vom Jupiter mit einer 
Sendeleistung von gerade mal 20 Watt. Weniger als eine 
Kühlschrankglühbirne :-) Auf der Erde kamen dann gerade mal 
0.00000000000000000001 watt davon an.

Autor: Johnny B. (johnnyb)
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Schon sehr erstaunlich!
Ich bestaune auch immer wieder die GPS-Geräte und wie gut das 
funktioniert, da sieht man beim Empfänger auch praktisch nur noch 
Rauschen. Aber mit der richtigen Technik lassen sich dann aus diesem 
Rauschen wieder schöne Signale rückgewinnen. Und diese Hightech befindet 
sich im Handy eingebaut in der Hosentasche und jede Hausfrau kann es 
nutzen...

Autor: A. K. (prx)
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Johnny B. schrieb:

> und jede Hausfrau kann es nutzen...

In Grenzen. Wahre Wunderwerke an Technik ins Handy zu kriegen ist 
offenkundig sehr viel einfacher, als diese Technik so zu gestalten, dass 
auch 80-jährige darauf SMS/Mails senden oder eine Navi-Funktion bedienen 
können.

Autor: Christoph Z. (rayelec)
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Hab' soeben auf Wikipedia nachgelesen. Voyager 1 ist mittlerweile die 
"menschliche" Sonde, welche am weitesten von uns weg ist (ca. 17 Mrd km 
von der Sonne). Aktuell verfügbare el. Leistung ca. 270W. Sendeleistung 
max. 28W.
Missionsende ist auf nach 2025 geplant. (Nach fast 50 Jahren!!!)
Ebenfalls faszinierend: Das Ding hat mehrere Computer mit zusammen ca. 1 
MIPS und grösstenteils Ringkernspeicher an Bord!

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Johnny B. schrieb:
> Ich bestaune auch immer wieder die GPS-Geräte und wie gut das
> funktioniert, da sieht man beim Empfänger auch praktisch nur noch
> Rauschen.

Korrelation des Signals, dadurch kann man Signale unterhalb des
Rauschens (auf Kosten der Bandbreite) rekonstruieren.

Autor: Uboot- Stocki (uboot-stocki)
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> The Great Brazilian Sat-Hack Crackdown
> http://www.wired.com/politics/security/news/2009/04/fleetcom

Da steht "The practice is so entrenched, and the knowledge and tools so 
widely available, few believe the campaign to stamp it out will be quick 
or easy."

> Das fängt schon damit an, das man gar nicht wüsste,
> was man dem Ding schicken sollte.

Mit Sicherheit hat man da nicht "irgendwas" entwickelt sondern setzt auf 
Standards. Ein Beispiel aus Wikipedia:
> Wie auch die amerikanische Marssonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO)
> setzte SMART-1 probehalber das neue Ka-Band zur Datenübertragung ein.
> Dieses nutzt Frequenzen im Bereich zwischen 32 GHz und 34 GHz. Daneben
> wurde jedoch auch das traditionelle X-Band (7–8 GHz) betrieben.

> SMART-1 war die erste Raumsonde, die Turbo-Codes, ein neuartiges
> hocheffizientes Fehlerkorrekturverfahren, zur Kommunikation nutzte.

Für alle Voyager-Interessierten hier ein Link: 
http://www.bernd-leitenberger.de/voyager-sonde.shtml

> Technische Daten wurden mit 40..1200 Bit/s, wissenschaftliche mit 2500-
> 115200 Bit/sec übertragen. Der S-Band Sender wurde nur für
> wissenschaftliche Anwendungen nur sporadisch eingesetzt, z.B. um bei
> Planetenbegegnungen die Atmosphäre zu durchleuchten, ansonsten war er
> für Telemetrie (Daten von den internen Sensoren der Sonde reserviert).
> Die beiden Sender der Sonde haben ein Gesamtgewicht von 44 kg. Kommandos
> zur Sonde wurden nur im S-Band gesandt. Daneben gab es einen weiteren S-
> Band Empfänger mit einer Niedriggewinnantenne als Backup.

> Die Daten wurden im X-Band gesandt, weil durch die höhere Frequenz der
> Öffnungswinkel kleiner war und man so auf der Erde mehr Leistung pro Bit
> empfängt. Der "Half-Power" Winkel betrug 0.6 Grad im X-Band und 2.3 Grad
> im S-Band. [...] baute man neben dem Golay Code Codierer auch einen Reed
> -Solomon Codierer ein. Der Golay Code hat pro Datenbit ein Bit mit
> Zusatzinformationen die es erlauben Übertragungsfehler zu korrigieren.
> Der Reed Solomon Code (der auch in den CD eingesetzt wird) braucht auf
> 6 Datenbits nur ein Zusatzbit. Allerdings war die Hardware dafür nicht
> redundant vorhanden und wurde erst eingesetzt als man ohne sie bei
> Uranus zu wenige Bilder erhalten hätte.

> Es gab 42 Datenmodi die sich in den transportierten Daten (Daten der
> internen Systeme , Cruise wissenschaftliche Daten, Vorbeiflugdaten mit
> und ohne Sondendaten) und der Datenrate unterschieden. Verfügbare
> Datenraten waren 10, 20, 40, 80, 160, 320, 640, 1280, 2560, 3600, 7200,
> 19200, 298662/3, 44800, 67200, 89600 und 115200 Bit/s. Empfangen wurden
> Kommandos mit einer Datenrate von 16 Bit/s.

http://www.bernd-leitenberger.de/voyager-sonde.shtml

Das Signal auf einen Decodierer geworfen und schon hat man einen Prompt 
...

Sehr interessant :-)

VG

Marc

Autor: Christian Mass (christian_m36)
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Basti B. schrieb:
> Ich denke mal, dass es grundsätzlich möglich ist, jedoch benötigt man
> wohl dafür ein mächtiges Equipment(Steuerungen, Ausrichtung,
> Sendeleistung usw) das in die zig 100k€ geht. Soweit kann sich das wohl
> keiner leisten.
>
> Käme wohl im Vergleich mit: einen Golfball aus 50m Entfernung durch eine
> Bestimmte Masche eines Fußballtores zu werfen.

Nein, die Kosten halten sich in Grenzen. Bei den Milsats sind die 
Piraten mit nur 300,- bis 400,- Euro dabei. Der überwiegnde Teil dieser 
Satelliten ist immer noch löchrig wie ein Schweizer Käse. Siehe meinen 
aktuellen Bericht im Dr.Dish Magazin.

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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Abgesehen davon, das beide Voyager Sonden mittlerweile in einem festen 
Modus sind, indem sie ab und zu aufwachen und die erfassten Daten über 
die Heliosphäre zur Erde senden, ist das Problem bei solch weit 
entfernten Sonden die auf der Erde benötigte ERP, um die Dinger 
überhaupt zu erreichen. Da braucht man schon ein Deep Space Network, um 
eine einigermassen hohe Feldstärke im Sondenempfänger zu erreichen. Für 
Amateure ist der Antennenaufwand einfach zu hoch.
Einen Transponder eines TV-Direktempfangssatelliten zu kapern, sollte 
schon eher gehen, aber wer mal die Uplink Antennen in Betzdorf gesehen 
hat, der weiss, das man auch hier ganz schön viel Leistung braucht, um 
mehr Leistung am Satelliten zu haben, als die eigentlichen Betreiber.
http://de.wikipedia.org/wiki/Betzdorf_%28Luxemburg%29

Ich könnte mir aber gut vorstellen, das man mit einem kleineren Spiegel 
sich schon mal in ein paar Satelliten einhacken könnte, die Betreiber 
haben lange gedacht, das sie quasi ein Monopol haben und das das sowieso 
kein anderer kann.

Autor: Oliver Stellebaum (phetty)
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Wenn man jetzt das Magnetron einer alten Mikrowelle anstelle des 
Satellitenkopfes an die Schüssel montiert, könnte man dadurch nicht die 
Sat-Eingänge dichtmachen?

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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Oliver Stellebaum schrieb:
> Wenn man jetzt das Magnetron einer alten Mikrowelle anstelle des
> Satellitenkopfes an die Schüssel montiert, könnte man dadurch nicht die
> Sat-Eingänge dichtmachen?

Da das wirklich Raketenwissenschaft ist, kannst du fest davon ausgehen, 
das die 'Satelliteneingänge' grossignalfest sind und Fremdfrequenzen 
sehr gut weggefiltert werden. Ausserdem ist es eher unüblich, 
Uplinkfrequenzen in einem Bereich zu wählen, der auf der Erde so viel 
benutzt wird wie das 2,4GHz Band.

Autor: Timm Thaler (timm-thaler)
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Oliver Stellebaum schrieb:
> Wenn man jetzt das Magnetron einer alten Mikrowelle anstelle des
> Satellitenkopfes an die Schüssel montiert, könnte man dadurch nicht die
> Sat-Eingänge dichtmachen?

Deine eigenen bestimmt. Aber das kannst Du auch einfacher haben, indem 
Du das Kabel durchschneidest...

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