Anti-Spoofing in der maritimen Navigation
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GNSS-Resilienz für sichere Positionsbestimmung an Bord
Diese Themenseite beleuchtet GPS/GNSS-Spoofing als reale Bedrohung für die maritime Navigation, ordnet typische Auswirkungen auf Betrieb und Sicherheit ein und zeigt technische Ansätze zur Erkennung und zum kontrollierten Umgang mit solchen Ereignissen auf. Anti-Spoofing wird dabei nicht isoliert betrachtet, sondern als Bestandteil einer sicheren maritimen System- und Netzwerkarchitektur verstanden – ein Ansatz, den VEINLAND in seinen Lösungen verfolgt.
Anti-Spoofing im maritimen Umfeld: GPS/GNSS-Spoofing erkennen und abwehren
Wie lässt sich ein Schiff schützen, wenn plötzlich das GPS falsche Positionen anzeigt?
Moderne Schiffe sind in hohem Maße auf GNSS (Global Navigation Satellite Systems) wie GPS angewiesen – für Navigation, Zeitgebung und zahlreiche nachgelagerte Prozesse an Bord. GPS-Spoofing, also die gezielte Manipulation von Satellitensignalen zur Erzeugung falscher Positions- oder Zeitinformationen, sowie GNSS-Jamming als Form der Signalstörung stellen dabei reale Risiken dar.
Berichte von Reedereien, Versicherern und maritimen Analyseplattformen zeigen, dass GNSS-Interferenzen und insbesondere gezielte Spoofing-Ereignisse in mehreren Seegebieten zugenommen haben, vor allem in geopolitisch sensiblen Regionen. Die beobachteten Vorfälle reichen von kurzfristigen Störungen bis hin zu länger anhaltenden Manipulationen der Navigationsdaten. Die möglichen Folgen sind erheblich: Navigationsabweichungen, erhöhte Kollisions- und Grundberührungsrisiken sowie betriebliche und haftungsrelevante Konsequenzen.
Reedereien, Electro-Technical Officers (ETOs), Inspektoren und Systemintegratoren stehen daher vor der Aufgabe, die Resilienz ihrer Schiffe gegenüber GNSS-Manipulationen systematisch zu erhöhen. Diese Notwendigkeit wird zusätzlich durch regulatorische Vorgaben und Klassifikationsanforderungen unterstrichen, insbesondere durch die IMO-Resolution MSC.428(98).
Spoofing-Resilienz durch Systemarchitektur
GPS/GNSS-Spoofing – eine schwer erkennbare Gefahr für die Navigation
GPS-Spoofing bezeichnet das absichtliche Aussenden gefälschter Navigationssatellitensignale, die für den Empfänger plausibel erscheinen und teilweise stärker sind als die originalen Signale. Dadurch können falsche Positions-, Geschwindigkeits- oder Zeitinformationen erzeugt werden. Im Unterschied dazu führt GNSS-Jamming dazu, dass der Empfänger gar kein nutzbares Satellitensignal mehr erhält. Während Jamming meist offensichtlich ist (Signalverlust, Alarm), ist Spoofing eine tückischere Form des Angriffs, da sie täuscht.
Besonders kritisch ist Spoofing deshalb, weil das Navigationssystem scheinbar ordnungsgemäß weiterarbeitet. Die gelieferten Daten wirken konsistent, sind jedoch inhaltlich falsch. Ohne zusätzliche Plausibilisierung oder Überwachung kann ein solches Ereignis über längere Zeit unentdeckt bleiben.
Ein häufig zitierter Vorfall ist das Spoofing-Ereignis im Schwarzen Meer (2017), bei dem zahlreiche Schiffe plötzlich Positionen meldeten, die sie weit im Landesinneren verorteten. Auch neuere Berichte aus verschiedenen Regionen bestätigen, dass gezielte Manipulationen der GNSS-Navigation keine Ausnahmeerscheinung mehr sind, sondern situativ und regional gehäuft auftreten .
Warum Spoofing besonders kritisch ist.
GNSS-Spoofing unterscheidet sich in mehreren Punkten grundlegend von klassischen Navigationsstörungen:
- Schwer erkennbar: Im Gegensatz zum Jamming bleibt der GNSS-Empfang aktiv, es gibt keinen unmittelbaren Signalverlust.
- Schleichende Abweichungen: Manipulationen können schleichend mit kleinen Positionsverschiebungen beginnen, die im Navigationskontext zunächst im Rauschen oder Toleranzbereich untergehen.
- Systemische Auswirkungen: Viele Bordsysteme verlassen sich auf GNSS-Daten – unter anderem ECDIS, AIS, Autopiloten und Zeitserver. Eine manipulierte Quelle kann dadurch mehrere Systeme gleichzeitig beeinflussen.
Ohne geeignete Gegenmaßnahmen besteht die Gefahr, dass falsche Positionsdaten unkontrolliert im System weiterverarbeitet werden, was die Navigationssicherheit erheblich beeinträchtigt.
Mögliche Folgen: Von Navigationsabweichungen bis zu Haftungsfragen
Ein erfolgreiches Spoofing-Ereignis kann dazu führen, dass ein Schiff unbemerkt vom geplanten Kurs abweicht. In der Folge steigt das Risiko für Kollisionen, Grundberührungen oder das unbeabsichtigte Eindringen in gesperrte Gebiete. Besonders kritisch ist dies in engen Fahrwassern, bei Offshore-Operationen oder im Hafenanlauf.
Neben den unmittelbaren Sicherheitsrisiken ergeben sich rechtliche und organisatorische Fragestellungen. Reedereien müssen im Schadensfall nachweisen können, dass sie angemessene technische und organisatorische Maßnahmen zum Umgang mit Cyber-Risiken getroffen haben. GNSS-Spoofing ist damit nicht nur ein technisches Problem, sondern ein betriebsrelevantes Risiko, das in bestehende Sicherheits- und Compliance-Strukturen integriert werden muss.
Technische Lösungsansätze gegen Spoofing und Jamming
Zur Erhöhung der GNSS-Resilienz stehen unterschiedliche technische Ansätze zur Verfügung:
- Anti-Jam-Antennen und Filter, die Störsignale aus bestimmten Richtungen unterdrücken
- Moderne GNSS-Empfänger mit integrierten Detektions- und Plausibilisierungsfunktionen
- Redundante Navigationsquellen, z. B. Multi-GNSS, Trägheitsnavigation oder Radar-Abgleich
- Zukünftige Authentifizierungsverfahren, etwa Galileo OSNMA
- System- und netzwerkbasierte Überwachung, die Positionsdaten kontinuierlich bewertet
Keine dieser Maßnahmen ist für sich genommen ausreichend. Entscheidend ist ein mehrschichtiger Ansatz, der Sensorik, Systemarchitektur und Überwachung kombiniert.
Der VEINLAND-Ansatz: Spoofing-Resilienz durch Systemarchitektur
VEINLAND verfolgt beim Thema Anti-Spoofing einen systemischen Ansatz. Mit SAJO-Light bietet VEINLAND eine Lösung zur Überwachung und Bewertung der GNSS-Signalqualität, die für die Integration in maritime Bordnetzwerke entwickelt wurde.
Der GNSS-Datenstrom wird über ein IEC 61162-460-konformes Gateway geführt und dort kontinuierlich auf Auffälligkeiten geprüft. Bei erkannten Inkonsistenzen oder Grenzwertüberschreitungen können Alarme ausgelöst und die Weitergabe der Positionsdaten kontrolliert eingeschränkt werden.
Ziel ist es nicht, Spoofing physikalisch zu verhindern, sondern dessen Auswirkungen beherrschbar zu machen und eine unkontrollierte Verteilung manipulierter Daten im Bordnetz zu vermeiden.
SAJO-Light ergänzt maritime Navigationssysteme um eine unabhängige Beobachtung der GNSS-Signalqualität und unterstützt die frühzeitige Erkennung von Spoofing- und Jamming-Ereignissen.
Sprechen Sie mit uns über Anti-Spoofing und GNSS-Resilienz im maritimen Umfeld.
Normen und Compliance
GNSS-Spoofing ist eng mit regulatorischen Anforderungen verknüpft:
- IMO MSC.428(98) fordert die Integration von Cyber-Risiken in das Safety Management System.
- IACS UR E26 und E27 definieren verbindliche Cyber-Security-Anforderungen für Neubauten ab Juli 2024.
- IEC 61162-460 beschreibt die sichere Architektur maritimer Navigations- und Kommunikationsnetze.
VEINLAND-Produkte und Systemkonzepte orientieren sich an diesen Vorgaben und unterstützen Reedereien und Integratoren dabei, auditfähige und nachvollziehbare Sicherheitsarchitekturen umzusetzen .
GNSS-Spoofing ist kein theoretisches Szenario, sondern ein reales Risiko für die maritime Navigation. Die Herausforderung liegt weniger in der vollständigen Verhinderung als in der frühzeitigen Erkennung, transparenten Bewertung und kontrollierten Behandlung solcher Ereignisse.
VEINLAND verfolgt einen pragmatischen Ansatz, der technische Sicherheit, Systemtransparenz und regulatorische Anforderungen miteinander verbindet – ohne unnötige Komplexität, aber mit klarer Wirkung.
Für technische Rückfragen oder weiterführende Informationen nutzen Sie bitte unser Kontaktformular.