斯坦福之清华MM破解中国北斗编码 后果严重

今年3～4月份的美国《Inside GNSS》杂志，披露了美国斯坦福大学研究人员成功破解中国“北斗”导航卫星信号编码程序的情况。因其中一研究人员为中国留学生，这一消息传回国内后，一度在网上传得沸沸扬扬。人们还发现，同样是这个研究团队，曾在2006年成功破解了欧洲“伽利略”导航卫星的信号编码。有读者致信本报，希望了解卫星的信号编码如被破解，会造成何种后果。《青年参考》现试作解读，仅供参考。

“北斗”系统功能丰富

卫星导航定位技术是指利用一组导航卫星，对地面、海洋和空间用户进行精确定位。它具有全时空、全天候、高精度、连续实时地提供导航、定位和授时的特点，已成为应用广泛的导航定位技术。为了不受制于人，从2000年10月到2003年5月，中国先后发射了3颗同类卫星，建成“北斗一号”双星导航(另一颗为备用星)定位系统，成为世界上第3个拥有自主卫星导航系统的国家。

“北斗”卫星定位系统的主要任务，是在中国及周边部分地区，为中低动态及静态用户提供快速定位、简短数字报文通信和授时服务。其基本原理是3球交汇测量：利用两颗位置已知的地球同步轨道卫星为两球心，两球心至用户的距离为半径作两球面；另一球面是以地心为球心，以用户所在点至地心的距离为半径的球面，3个球面的交会点即为用户位置。

当“北斗”用户提出申请或按预定间隔时间进行定位时，不仅用户能知道自己所在位置，调度指挥或其他有关单位也可掌握用户所在位置。目前，该系统可在中国及周边地区为单兵、车辆、舰船和直升机等提供精度为20～100米的定位服务，一次可传送多达120个汉字的信息。所以，它特别适用于需要导航与移动数据通信相结合的场合，如交通运输、调度指挥、搜索营救、地理信息实时查询等。

怎样破解卫星导航编码

世界上现有4种卫星导航定位系统，分别是美国GPS，欧洲的“伽利略”、俄罗斯的“格洛纳斯”、中国的“北斗一号”。美国的GPS因为服役早、覆盖范围广、使用简便，占市场份额最大。其他3种导航系统都在扩容中，有进一步发展成为世界性卫星导航系统的潜力。

据了解，继破解欧洲“伽利略”卫星导航系统信号之后，斯坦福大学的研究人员又截获了“北斗”卫星信号中的伪随机数(PRN)代码，将其调制后得出连续波信号，再对多个周期的信号作累加平均，把信号增强并削弱杂讯，就可以解析伪随机码的周期和结构，继而推导出其生成公式。如果将这些代码和提取代码的方法公布，就意味着任何配备导航设备的人掌握了破译出来的伪随机数代码，就可以无偿使用“北斗”的服务了。

可了解别国军事部署

中国自力更生建设的“北斗”导航卫星的实战意义，在去年的汶川大地震中得到集中体现。在通信中断的情况下，救灾部队携带的“北斗”系统发回各种灾情和救援信息，为指挥和协调救灾发挥了巨大作用。

中国目前使用较广泛的“北斗一号”导航卫星系统，是以满足民用服务为主，兼具部分军事用途，如：部队调动位置定位；作战平台的定位导航；人员搜救、水上排雷定位等。随着解放军信息化建设的快速发展和高技术武器的不断服役，对卫星导航定位的信息支持要求也越来越高。

从理论上讲，美国成功破解他国编码程序后，就可以通过先进的电子拦截设备捕捉其导航信号，以分析外军部队调动或者武器装备的具体位置，进而通过GPS确认这些数据参数，也能在需要时对导航信号进行干扰。在最坏的情况下，破解别国的卫星导航定位编码后，美国军队指挥官将和外军指挥官一样，对外军的军事部署和装备位置信息了如指掌。这对别国未来的军事行动显然有很大影响。

正是出于安全考虑，中国目前正在加速建设第二代“北斗”系统，其覆盖范围与美国GPS大体相当，可为全球用户提供导航定位服务，而且将采用更先进且难以破解的新型编码，应可有效降低信号被别国破解的风险。