Duke Buckner îşi savura micul dejun la hotelul Renaissance din Tel Aviv privind peste portul oraşului în ziua în care timpul s-a blocat, scrie Bloomberg. Buckner supraveghează marketingul şi dezvoltarea afacerilor pentru Microsemi Corp., un contractor american pentru comunicaţii şi apărare, şi primeşte prin e-mail copii ale rapoartelor de eroare pentru echipamentele sale. Rar îi vine mai mult de unul într-o singură zi; însă, în dimineaţa zilei de 26 ianuarie 2016, rapoartele au inundat cutia de poştă electronică. Buckner a uitat de micul dejun.
Reclamaţiile aveau de-a face cu receptoarele de sincronizare Microsemi pentru sistemul global de poziţionare prin satelit, tehnologia omniprezentă de navigaţie prin satelit construită pentru armata americană, dar care şi-a găsit drumul spre toate buzunarele. GPS-ul nu este doar pentru hărţi. Este şi un fel de ceas uriaş, spaţial. Computerele de pe întreg Pământul utilizează sistemul pentru a determina ora cu o precizie de până la a miliarda parte dintr-o secundă. Când există cel mai mic dezacord între acele computere, lucrurile o iau razna.
Receptoarele de sincronizare Microsemi emiteau mesaje de eroare tocmai din cauza unei astfel de discrepanţe. „Când operaţiunile se desfăşoară normal, aceste aparate nu emit avertismente ani de zile“, spune Buckner. „Astfel că, atunci când unul se blochează de mai multe ori, oamenii nu ştiu ce să facă.“ În următoarele 11 ore, antenele de telefonie mobilă şi-au pierdut conexiunile, poliţia americană şi staţiile de incendiu au raportat erori de comunicare, semnalele radio ale BBC au fost întrerupte şi telescopul care urmăreşte asteroizi pe orbita Pământului a ieşit din funcţiune.
Cauza principală a fost o eroare în reţeaua GPS. Când Forţele Aeriene din SUA, care operează cei 31 de sateliţi, au dezafectat unul mai vechi şi au înlăturat valorile acestuia din baza de date, au introdus accidental mici erori în sistem, distorsionând cifrele. Până când mailul lui Buckner a început să primească sesizările, câţiva sateliţi au transmis date de timp eronate, rămânând în urmă cu a 13,7 milioana parte dintr-o secundă.
Fiecare satelit poartă mai multe ceasuri atomice care măsoară timpul urmărind cât de des electronii din miezurile lor trec de la o formă de energie la alta. Sateliţii transmit apoi aceste date, împreună cu locaţiile lor pe orbită, spre Pământ. Aici, receptorul GPS din telefonul mobil sau de pe orice alt gadget se bazează pe consistenţa acestor calcule ultraprecise pentru a determina unde se află.
Este greu de evaluat cât de dependentă a devenit economia mondială de GPS de când Departamentul Apărării al Statelor Unite a început să ofere publicului, serviciul de localizare în anul 2000. Există 2 miliarde de receptoare GPS în folosinţă în întreaga lume. Agenţia de navigaţie prin satelit a Europei estimează că numărul va atinge 7 miliarde până în 2022. Pe lângă industria telecomunicaţiilor, şi băncile, companiile aeriene, companiile de utilităţi, companiile de cloud computing, de radio şi de televiziune au nevoie de date GPS precise pentru timp. La fel şi serviciile de urgenţă, dar şi forţele militare. Departamentul pentru Securitate Internă al SUA a desemnat 16 sectoare de infrastructură drept critice. 14 dintre ele depind de GPS.
Câteva alte sisteme de navigaţie prin satelit sunt în funcţiune sau în curs de implementare: Galileo (operat de Uniunea Europeană), Glonass (Rusia) şi BDS (China); însă numai sistemul rus pretinde acoperirea globală.
Cele mai importante servicii, precum şi pieţele financiare, au sisteme de siguranţă – propriile ceasuri atomice sau conexiuni la instrumente mai puţin precise. Însă unele dintre aceste sisteme de rezervă depind de sincronizarea cu sateliţii GPS, iar precizia lor ar putea dura doar câteva minute. „GPS-ul este singurul care poate face rău întregii economii moderne“, spune senatorul John Garamendi, un democrat din California care avertizează cu privire la astfel de pericole de ani de zile în calitate de membru al comisiilor parlamentare privind serviciile armate, transportul şi infrastructura. „Niciun telefon mobil, niciun bancomat nu va mai funcţiona.“
Haosul intermitent de 11 ore care a distrus micul dejun al lui Buckner a fost doar un indiciu a ceea ce este posibil. Aceea a fost o greşeală nevinovată la urma urmei, nu un atac concertat asupra reţelei GPS, însă politicienii americani nu au făcut prea multe pentru a proteja sistemul de atunci.
În afară de Garamendi, una dintre cele mai puternice voci care pledează pentru a acoperi vulnerabilităţile GPS este Dana Goward, care conduce fundaţia nonprofit Resilient Navigation and Timing. Fondat în 2013, ONG-ul este susţinut de contractori din domeniul apărării şi de companii asociate.
Fost pilot de elicopter al Pazei de Coastă, Goward nu ezită când este întrebat ce ar însemna un blocaj de amploare a GPS. Este ca atunci când au fost ignorate avertismentele de a consolida uşile cabinelor de pilotaj ale avioanelor înainte de tragediile de pe 11 septembrie, spune el, sau alarmele despre şubredele diguri de protecţie din New Orleans înainte de uraganului Katrina: „Oamenii vor muri“.
Baza Forţelor Aeriene Schriever, aflată la câţiva kilometri est de Colorado Springs, găzduieşte Escadrila 2 de Operaţiuni Spaţiale. 2SOPS operează reţeaua GPS dintr-o singură cameră în spatele a două uşi cu cod, o gardă armată, bariere care se pot ridica din calea de acces pentru a bloca vehiculele şi trei garduri legate cu lanţuri şi acoperite cu sârmă ghimpată.
În centrul de operaţiuni, într-o zi din iunie, opt militari de aviaţie în uniformă şi doi contractori civili se pregătesc să efectueze un test de rutină care să asigure că sateliţii pot comunica. Toţi militarii de la aviaţie au permis de trecere la nivelul secret sau ultrasecret. Fiecărui vizitator i se cercetează trecutul.
Limbajul 2SOPS este, evident, plin de acronime.
„Pre-pass SV15!“, spune operatorul sistemului de sateliţi.
„C/L1-8 Pasul 4 ascultă pentru pre-pass“, răspunde şefului misiunii.
„Activ acum, SV 15, şirul CAPE A, SSO 1, vizibilitate la DIEGO, VSOH / NAV / MOD / GBD, fără CIF/TP aplicabile“, spune operatorul de sistem.
2SOPS transmite de obicei un nou mesaj de navigaţie fiecărui satelit o dată la 24 de ore pentru a se asigura precizia, folosind o reţea de 11 antene amplasate în întreaga lume. Între timp, unitatea monitorizează reţeaua GPS pentru deranjamente şi defecte, pe baza semnalelor precise de navigaţie şi de sincronizare trimise de militarii de la aviaţie sateliţilor la fiecare 1,5 secunde. Este o muncă repetitivă pe care poţi ajunge s-o faci fără să mai gândeşti, spune colonelul Stephen Toth, care conduce 2SOPS. „Rutina te poate face să laşi garda jos“, spune el. „Trebuie acordată o atenţie deosebită pentru a nu se întâmpla acest lucru.“
O mulţime de lucruri pot perturba funcţionarea sateliţilor în afară de informaţiile dintr-o bază de date. Explozii solare. Deşeuri spaţiale. Şi, poate, forţe străine ostile. Pentagonul a început să considere chiar sateliţii posibile ţinte în 2007, când China şi-a distrus unul din vechii sateliţi meteo folosind o rachetă. Coreea de Nord, Iranul şi Rusia au declarat că au dezvoltat armament prin care pot distruge sateliţi. Într-un efort de a evita hackingul, 2SOPS a creat funcţia de operator pentru apărare cibernetică, iar militarii extind instruirea conexă pentru operatorii de satelit.
În iunie, preşedintele Trump a surprins, la o întâlnire a Consiliului Naţional pentru Spaţiu, o comisie atât de nouă încât nu are un site web, când şi-a anunţat intenţia de a crea o Forţă Spaţială, a şasea divizie a armatei, care să completeze Forţele Aeriene. Ideii i s-a opus secretarul de apărare şi s-ar putea lovi de o împotrivire puternică în Congres, care anul trecut a respins tocmai o astfel de propunere. Însă pericolele nu sunt greu de imaginat, iar SUA sunt slab pregătite pentru ele. Deşi există protocoale şi acorduri internaţionale care dictează ce trebuie făcut atunci când un avion de luptă rusesc zboară prea aproape de un avion american peste teritoriul sirian sau de o navă a marinei americane care se află în apele chinezeşti, nu există un regulament pentru ceea ce se întâmplă când activitatea unui satelit străin pare ostilă.
De partea receptorului, semnalele GPS sunt destul de slabe pentru a fi ecranate de găinaţul porumbeilor de pe antenele de telefonie mobilă – sau pentru a fi bruiate de răufăcători folosind aparatură surprinzător de uşor de obţinut. Deşi sutele de modele de dispozitive de bruiaj sunt ilegale în cele mai multe ţări, Agenţia Europeană de Navigaţie prin Satelit a înregistrat aproximativ 50.000 de incidente de bruiaj deliberat în ultimii doi ani, fiind vorba în principal de camioanagii sau şoferi pentru servicii ca Uber care încearcă să ascundă de angajatori unde se află în timpul pauzelor. Se presupune că bruiajul a fost de vină atunci când peste 40 de aeronave au rămas fără semnal GPS în iulie şi august 2016, când s-au apropiat de pistele Aeroportului Internaţional Ninoy Aquino din Manila. Toate au aterizat în siguranţă, piloţii profitând de vizibilitatea bună, însă vremea nu este întotdeauna atât de îngăduitoare.
Cea mai perfidă tactică pe teren este spoofingul GPS-ului, adică folosirea unui software maliţios pentru a transmite semnale false şi a păcăli receptorul unei aeronave să creadă că este într-un loc sau la un moment care n-are nimic de-a face cu realitatea. Astfel de metode „ar funcţiona cu siguranţă împotriva maşinilor ce folosesc Uber, a maşinilor autonome, a dronelor de livrare ale Amazon“ şi a multor altele, spune Todd Humphreys, profesor de inginerie aerospaţială la Universitatea din Texas.
În lumea finanţelor, spoofingul subtil ar putea păcăli totul, de la cititorul de carduri de credit dintr-un magazin de proximitate la bursele de valori din New York. „Dacă schimbaţi semnificativ timpul de referinţă, toată lumea va observa“, spune Andrew Bach, care obişnuia să supravegheze serviciile de reţea ale NYSE. „Lucrul care-i preocupă pe oameni este dacă nu cumva cineva va da subtil timpul înainte sau înapoi pentru a crea confuzie în operaţiunile industriei financiare.“ Chiar dacă majoritatea companiilor importante de pe Wall Street au propriile lor ceasuri atomice ca sisteme alternative la GPS, introducerea de anomalii subtile ar putea perturba algoritmii care conduc lumea tranzacţiilor de înaltă frecvenţă, declanşând o retragere în masă de pe aceste pieţe.
Spoofingul din partea puterilor străine ostile este o preocupare şi pentru Pentagon. În timpul unei demonstraţii din 2012, ofiţeri ai Securităţii Interne au văzut înmărmuriţi cum Humphreys şi colegii săi au deturnat o dronă dându-i coordonate GPS false şi ghidând-o departe de traiectoria originală. Forţele militare ruseşti au capacitatea de a deturna dronele de deasupra Siriei şi a Mării Negre, spune o persoană familiarizată cu problema.
Forţele Aeriene spun că spoofingul nu este responsabilitatea lor, că misiunea 2SOPS este doar menţinerea semnalului din reţeaua GPS şi nu se asigură că receptoarele îl pot citi cu precizie. Cu toate acestea, nicio altă agenţie guvernamentală nu este responsabilă cu acţiuni de prevenire a spoofingului şi bruiajului.
Ţine de companii ca Microsemi să dezvolte firewalluri antispoofing şi să le actualizeze. Departamentul pentru Securitate Internă declară că oferă asistenţă şi expertiză tehnică operatorilor de infrastructură critică, dar numai la cerere. În mare parte, spun oficialii guvernamentali, este de datoria companiilor să se asigure că au planuri de rezervă.
Acest lucru este nerealist, spune Goward, lobbyist. „Toată lumea cu care am discutat, din toate industriile, consideră că aceasta este responsabilitatea guvernului şi niciun sector despre care ştim, în afară de serviciile financiare importante, nu este capabil să reziste unei întreruperi semnificative pentru o perioadă mare de timp“, precizează el. Atitudinea corporatistă pare să fie una de distrugere reciprocă sigură, în genul „Nu eu voi fi învinovăţit, ci forţele aeriene sau guvernul. Aşa că de ce ar trebui să dau bani de la mine?”.
La o oră de condus la nord de baza Forţelor Aeriene, în Waterton, Colorado, se întinde o platformă a Lockheed Martin în funcţiune din 1955, când era suficient de izolată pentru testarea rachetelor. Astăzi, suburbiile Denverului au ajuns până aproape de gardul care înconjoară cele 5.600 de hectare ale platformei. Printre cele 185 de construcţii, compania a ridicat recent o sală de curăţare de 128 milioane de euro, cu o suprafaţă de 40.000 de metri pătraţi. Înăuntru, după gărzile înarmate, o jumătate de duzină de lucrători echipaţi cu jachete lungi, protecţii de păr şi pentru încălţăminte, toate antistatice şi antiscame, asamblează următoarea generaţie de sateliţi GPS.
Forţele Aeriene au aprobat lansarea primului satelit GPS 3, iar Lockheed se aşteaptă ca încă unul să primească permisiunea în vara aceasta, după terminarea testelor de vid în spatele unei uşi cât trei etaje situate chiar lângă camera de curăţare. Testele imită condiţiile din spaţiul cosmic folosind pompe cu aer rece sau cald care produc presiuni scăzute şi temperaturi cuprinse între -150 C şi 150 C, adică temperaturi cosmice.
Sateliţii GPS 3 sunt proiectaţi să funcţioneze 15 ani, cu 25% mai mult decât generaţia actuală, care şi-a depăşit cu mult speranţa de viaţă datorită, în parte, administrării atente a combustibilului. De asemenea, GPS-ul 3 oferă un semnal de opt ori mai puternic, ceea ce face mai dificilă blocarea, cu o precizie a locaţiei de trei ori mai mare. Însă noii sateliţi nu dispun încă de cele două tehnologii puternice antispoofing de pe piaţă, ambele fiind straturi suplimentare de securitate esenţiale pentru a detecta atacurile şi a demonstra că semnalele şi mesajele de navigaţie sunt autentice.
Deşi ar ajuta ca guvernul să folosească tehnici de criptare mai bune, ar fi mai sigur să reducă dependenţa economiei mondiale de GPS, spune Garamendi. El insistă de ani de zile ca guvernul federal să construiască o reţea radio de rezervă, la sol, numită Navigaţie la distanţă îmbunătăţită (eLoran); aceasta ar furniza semnale mai puternice decât cele ale sateliţilor GPS. Congresul estimează că proiectul va costa contribuabilii 200 de milioane de dolari. Coreea de Sud spune că până în 2020 va avea acoperire eLoran.