رایانش و هوش مصنوعیپیش‌چاپتحلیل داده۳ دقیقه مطالعه

جعل GPS در دریا: 31 کانون داغ روی نقشهٔ جهان

در مه 2025، کشتی کانتینری 75,000 تنی MSC Antonia در دریای سرخ به گل نشست. این رویداد به جعل GPS (GPS spoofing) نسبت داده شد: کسی سیگنال‌های ماهواره‌ای جعلی، قوی‌تر از سیگنال‌های واقعی، پخش کرده بود تا گیرندهٔ کشتی موقعیت نادرستی محاسبه کند. برخلاف پارازیت (jamming) که فقط سیگنال را مسدود می‌کند، جعل باعث می‌شود تجهیزات عادی به نظر برسند در حالی که دروغ می‌گویند. کشتی بیش از پنج هفته گیر ماند.

سیگنال‌های غیرنظامی ناوبری ماهواره‌ای نه رمزگذاری می‌شوند و نه احراز هویت. جعل در آزمون‌های کنترل‌شده روی خودروها، پهپادها و کشتی‌ها نشان داده شده است. اما در اقیانوس‌های جهان چقدر گسترده است؟ هیچ‌کس آن را اندازه نگرفته بود.

هر کشتی می‌گوید کجاست

کشتی‌های بیش از 300 تن ناخالص و همهٔ کشتی‌های مسافربری باید یک فرستندهٔ AIS داشته باشند که هویت، موقعیت GPS، سرعت و جهتشان را پخش می‌کند. آنا ریمیکر، رحیم بِیا و همکارانشان در مؤسسهٔ فناوری جورجیا از یک جریان جهانی AIS از شرکت Spire Global استفاده کردند که از اواخر نوامبر 2024 تا اوایل فوریهٔ 2025 با ماهواره‌ها و ایستگاه‌های زمینی گردآوری شده بود — بیش از 367,000 کشتی — و از دو جریان منطقه‌ای عمومی برای راستی‌آزمایی متقابل.

روش آن‌ها در دو مرحله کار می‌کند:

  1. کشتی به کشتی، یک فیلتر کالمن — ابزار کلاسیک پیش‌بینی — حدس می‌زند هر کشتی در گام بعد کجا باید باشد. موقعیت‌های روی خشکی، سرعت‌های بالای 60 گره یا پرش‌های بیش از 5 کیلومتر از پیش‌بینی علامت زده می‌شوند؛ یک رویداد تنها زمانی شمرده می‌شود که دست‌کم 70٪ نقاط در طول 30 دقیقه ناهنجار باشند.
  2. میان کشتی‌ها، هر رویداد به یک «خط پرش» تبدیل می‌شود. جایی که خطوط بسیاری از کشتی‌های مستقل در یک ناحیه همدیگر را قطع می‌کنند، گروه یک منطقه را شناسایی می‌کند. ناهنجاری‌هایی که فقط یک کشتی را تحت تأثیر قرار می‌دهند — فرستنده‌های معیوب، شناسه‌های بازیافتی، خودجعلی عمدی — کنار گذاشته می‌شوند.

این روش که در 22 بندر از شلوغ‌ترین بندرهای جهان، بدون جعل شناخته‌شده، آزموده شد، به‌طور میانه کمتر از 0.1٪ کشتی‌ها را علامت می‌زند و هرگز بیش از 1٪ را.

دایره‌ها، خطوط و دورنوردی

بررسی 17,936 رویداد ناهنجار روی 2,663 کشتی می‌یابد — 31,328 ساعت ناوبری فیزیکی‌ناممکن — که در 31 کانون داغ پایدار گروه‌بندی شده‌اند. دست‌کم 22 تا شواهد قوی جعل نشان می‌دهند: 13 تا با گزارش‌های مستقل جورند و 9 تا هرگز گزارش نشده بودند.

مسیرهای جعلی چهار شکل به خود می‌گیرند:

  • دایره‌ها، که در آن کشتی‌ها به نظر می‌رسد دور یک نقطهٔ ثابت می‌چرخند — رایج‌ترین در دریای سیاه و دریای چین شرقی؛
  • خطوط راست به درازای ده‌ها کیلومتر، پرتکرارترین الگو در کل (14 منطقه)؛
  • همگرایی، که در آن ده‌ها کشتی در آب‌های کرانهٔ غزه به درون خشکی «دورنوردی» (teleport) شدند، روی فرودگاه ملکه عالیه در اردن؛
  • پرش‌های نامنظم.

منطقهٔ دریای سیاه پایدارترین است و بسته به آستانه بین 902 تا 2,297 کشتی را تحت تأثیر قرار می‌دهد، از جمله یک کشتی کروز که سابقهٔ مسیرش در آب‌های سوچی تقریباً ناخوانا شد. نزدیک پورت سودان، گروه مسیرهای جعلی راستی یافت که دقیقاً روی همان عرض جغرافیایی، تا رقم پنجم اعشار، مسیر MSC Antonia بودند — در ژانویهٔ 2025، پنج ماه پیش از به گل نشستن. در تنگهٔ هرمز، جعل پایدار از اوایل 2025 دیده می‌شود.

شگفت‌آورتر، آب‌های غیرنظامی است. در 31 دسامبر، نزدیک به 200 کشتی در خلیج مکزیک هم‌زمان در امتداد خطوط شمالی-جنوبی و شرقی-غربی پریدند؛ این رویداد در داده‌های عمومی آمریکا هم دیده می‌شود. رویدادهای تکرارشونده در اطراف جزایر قناری هم پدیدار می‌شوند.

سلاح، اثر جانبی یا پوشش

نویسندگان بسیاری از مناطق را به درگیری‌ها پیوند می‌دهند — پدافند هوایی نزدیک غزه، فعالیت نظامی در دریای سیاه — و 16 تا 215 کشتی تحریم‌شده، بیشتر نفتکش، می‌یابند که احتمالاً موقعیت خودشان را جعل کرده‌اند، مانند نفتکشی که موقعیت‌های جعلی در خشکی نزدیک ولادی‌وستوک نشان می‌دهد. آن‌ها با احتیاط این پیوندها را فرضیه می‌نامند: AIS تنها موقعیتی را ثبت می‌کند که کشتی محاسبه کرده است، پس بدون اندازه‌گیری‌های رادیویی نمی‌توان فرستنده‌ها را مکان‌یابی کرد یا به کسی نسبت داد.

شمارش‌های آن‌ها یک کران پایین است — جعل کوتاه، کوچک یا تک‌کشتی از روش می‌گریزد — و تنها ده هفته را در بر می‌گیرد. اما مناطق در همان جاها و با همان شکل‌ها بازمی‌گردند. به استدلال گروه، همین آن‌ها را به‌اندازهٔ کافی پیش‌بینی‌پذیر می‌کند تا نقشه‌های خطری ساخته شود که دریانوردان را پیش از ورود هشدار دهد. یک کشتی بزرگ برای ایستادن یا چرخش تند به یک تا دو مایل دریایی فاصله نیاز دارد، پس حتی تأخیری کوتاه در تشخیص موقعیت جعلی می‌تواند به گل نشستن یا برخورد بینجامد.

Legal notice