Avsiktliga elektromagnetiska hot

Transkript

1 Avsiktliga elektromagnetiska hot

2 Innehåll Vad är EM-hot? Vad är avsiktliga EM-hot? Störsändare Civila Militära High Power Microwaves (HPM) Civila Militära Tekniska konsekvenser av EM-hot Hur skydda utrustning?

3 Vad är elektromagnetiska hot? ElectroMagnetic Interference, EMI Electro Static Discharge, ESD Electro Magnetic Pulse, EMP Intentional ElectroMagnetic Interference, IEMI

4 Vad är avsiktliga elektromagnetiska hot? Ett avsiktligt elektromagnetiskt hot innebär att någon/några sänder ut elektromagnetisk energi (radiovågor) i syfte att störa kommunikation eller elektronisk utrustning

5 Civila och militära EM-hot För den civila sektorn är detta ett ganska nytt hot Bygger på vår allt större användning av elektroniska system och radiokommunikation, både privat och professionellt Militärt telekrig såg dagens ljus under rysk-japanska kriget där båda sidor använde signalspaning och störning Även militärt ökar användningen av radiokommunikation och elektroniska system vilket gör telekrig till en allt viktigare komponent Ryssland ser telekrig som ett billigt sätt att tävla mot en mer avancerad motståndare (NATO, USA) vars militära förmåga i stora delar bygger på avancerad elektronik och radiokommunikation

6 Direktinjicering Innebär att elektromagnetisk energi kopplas in direkt på en kabel I många offentliga miljöer är det möjligt att komma åt vägguttag som kan ha kontakt med verksamhetskritisk utrustning Illustration av direktinjicering, FMV

7 Störsändare En störsändare sänder ut radiovågor på de frekvenser man vill störa Uteffekten är så hög att kommunikationen på den valda frekvensen drunknar i störsignalen Ungefär som att försöka hålla en lågmäld konversation när någon står och skriker bredvid! Avsiktlig störare Avsiktlig kommunikation Störavstånd

8 Icke militära störsändare Störsändare är förbjudna i Sverige men mycket lätta att få tag på över internet Allt från GPS störare med några tiotals meter räckvidd till sändare som stör många olika band över hundratals meter WiFi, GSM, 3G, 4G, RAKEL, osv Kort sagt, alla våra vanliga kommunikationskanaler

9 Militära störsändare Militärt telekrig har fått en allt mer ökande betydelse då även militära operationer blir mer och mer beroende av radio och radiokommunikation Radar Radarstörning Positionsbestämming Radiokommunikation med både människor och maskiner (vapen) Störning av position och kommunikation samt vilseledning Krasukha C-4, ett av de senaste tillskotten till Rysslands telekrigssatsning, Foto: Vitaly V. Kuzmin

10 Militära störsändare RB-341C, Leer-1 Ryskt system designat för att störa GSM, 3G och 4G Består av kontrollcentral och flera Orlan-10 UAV:er som kan störa och även sända (desinformation) Då UAV:erna placeras högt upp får störningen mycket stor räckvidd Leer-1 kontrollcentral överst och Orlan-10 UAV under Foto: Vitaly V. Kuzmin

11 Hur känsligt är civilsamhället för störsändning? Den enorma ökningen av radiokommunikation och annan elektronisk apparatur de senaste 15 åren gör samhället mer sårbart Trådlösa datornätverk GPS Mobil kommunikation Radio och TV Medicinsk elektronik Internet of Things (IoT)

12 Exempel på sårbarhet för GPS-störning Många samhällsviktiga system använder GPS för tidsangivelse, t.ex. elektroniska transaktioner När vi handlar i matvaruaffären kanske det inte är superkritiskt men på börsen räknar man tusendelar av sekunder och vill öka upplösningen ännu mer Man vara utan GPS under en viss tid men inte hur länge som helst NIST-system för tidsstämpling av transaktioner. (National Institute for Standards and Technology)

13 Incidenter med störsändare GPS störare används ganska ofta av yrkesförare, ibland med oanade konsekvenser I USA stördes Newarks flygplats av en yrkesförare med GPS-störare, han fick till slut böta närmare 250 kkr

14 Parametrar för generiska störsändare Typ av störsändare Effekt Antenntyp (riktverkan) Ungefärligt störavstånd Handhållen 2 W Rundstrålande (0 db) 10 meter Kommersiell 20 W Rundstrålande (0 db) 100 meter Kommersiell, riktantenn 20 W Riktantenn (15 db) 500 meter Tekniskt kunnig 100 W Riktantenn (15 db) kilometer

15 HPM-vapen HPM-vapen är radiosändare som skickar ut korta pulser med mycket hög effekt De kan, till skillnad från störsändare, störa och förstöra även icke kommunicerande elektroniska system, så kallad bakvägskoppling

16 HPM-vapen, civilt bruk Bilstoppare HPM-väska Hembygge, försäljning på nätet UAV-stoppare

17 Privatpersoner

18 Privatpersoner, elektronikstuderande

19 HPM-vapen, militärt bruk USA USA har haft flera demonstratorprogram och de senaste (CHAMP och HiJenks) har haft som mål att sätta HPM-vapen på flygande plattformar Pågår även flertal projekt kring kraftigare bilstoppare och anti UAV-vapen Raytheons Phaser avsedd att skjuta ned mindre drönare. Foto: U.S. Army Fires Center of Excellence Två olika versioner av USA:s flygande HPMdemonstrator, Counter-electronics High Power Microwave Advanced Missile Project (CHAMP) och High-power Joint Electromagnetic Non-Kinetic Strike(HiJenks)

20 HPM-vapen, militärt bruk Ryssland Ryssland ligger långt framme inom HPM-vapenteknik men läget är oklart då man sprider mycket skrämselpropaganda Krasukha C-4 förekommer ofta på bild i dessa sammanhang men även Krasukha C-2, som rubriceras som mycket kraftig radarstörare, kan vara en kandidat Krasukha C-4 och Krasukha C-2 Foto: Vitaly V. Kuzmin

21 Kamouflerat militärt system Lätt lastbil med bakgavellyft och kapell av tyg eller plast. På detta monteras en mikrovågskälla med pulsaggregat som laddas av ett dieseldrivet elverk Elverket har köpts i handeln medan pulsaggregat och mikrovågskälla med hopfällbar reflektor har tillverkats Lätt lastbil uthyres Mikrovågskälla med pulsaggregat

22 Verkansavstånd för HPM-system Redovisade verkansavstånd är baserade på erfarenhet från provning av icke-skyddad elektronik, bilar, datorer, nätverk, kommunikationsutrustning och dylikt. Siffrorna skall ses som grova skattningar Är man intresserad av ett specifikt systems känslighet måste man testa det Notera att effekttätheten hos strålningen avtar med kvadraten på avståndet => minska tillgänglighet med avstånd är alltid en bra taktik

23 HPM mot oskyddad civil elektronik Typ av källa HPM-skåpbil (Militär utrustning) HPM-skåpbil (Ingenjörsmässig) Enstaka meter Ej relevant Ej relevant Avstånd 15 meter 50 meter 500 meter Permanent fysisk skada Permanent fysisk skada Permanent fysisk skada Störning 1,2 / skada Permanent fysisk skada Störning 1, 2 HPM-väska (Kommersiell) Permanent fysisk skada Störning 1,2 Risk för störning 1, 2 Ingen verkan 3 1 Kan orsaka kvardröjande felfunktion 2 Inombands framvägskoppling kan orsaka permanent skada på detta och större avstånd 3 Inombands framvägskoppling kan ge störning på detta och större avstånd

24 Civil elektronik bakom skalskydd Med skalskydd menas att utrustningen är en bit in i vanlig byggnad (Ytterväggar i betong ger ~10 db dämpning, Tegel ger ytterst lite skärmning) Typ av källa HPM-skåpbil (Militär utrustning) HPM-skåpbil (Ingenjörsmässig) Enstaka meter Ej relevant Avstånd 15 meter 50 meter 500 meter Permanent fysisk skada Ej relevant Störning 1, 2 / skada Permanent fysisk skada Störning 1, 2 Störning Risk för störning 1,2 HPM-väska (Kommersiell) Permanent fysisk skada Störning 1, 2 Ingen verkan 3 Ingen verkan 3 1 Kan orsaka kvardröjande felfunktion 2 Inombands framvägskoppling kan orsaka permanent skada på detta och större avstånd 3 Inombands framvägskoppling kan ge störning på detta och större avstånd

25 Skärmad elektronik Vi antar att visst extraarbete lagts ned på att skärma känslig elektronik (30 db) Typ av källa4 HPM-skåpbil (Militär utrustning) HPM-skåpbil (Ingenjörsmässig) HPM-väska (kommersiell) Enstaka meter Ej relevant Avstånd 15 meter 50 meter 500 meter Permanent fysisk skada Ej relevant Störning 1, / skada Störning 1 / skada Ingen verkan Störning 1 Ingen verkan Störning 1 Ingen verkan Ingen verkan Ingen verkan 1 Kan orsaka kvardröjande felfunktion

26 Tekniska konsekvenser av EM-hot Kommunikationsbortfall Stora delar av den civila infrastrukturen är uppbyggd kring trådlös kommunikation, inte bara mellan människor utan även mellan maskiner Felfunktion i elektroniska system Även elektroniska system som inte kommunicerar kan störas och felfungera Förstörda elektroniska system Mycket kraftig strålning kan fysiskt förstöra elektroniska system

27 Hur skydda utrustning? Allmänt: Sprid inte i onödan information om var verksamhetskritiska system finns och hur de fungerar! Skydd mot störsändare Använd inte trådlös kommunikation mellan verksamhetskritiska system Se till att verksamheten klarar sig utan GPS åtminstone under en begränsad tid Skydd mot HPM Se till att det inte går att komma nära inpå verksamhetskritiska system

28 Hur skydda utrustning? - Åtgärder Begränsa öppen information om viktiga system Perimeterskydd skydda med avstånd Skalskydd skydda med inbyggnad Transientskydd skydda kabelgenomföringar Filter skydda ingångsförstärkare Säkra tillgång till reservdelar Säkerställ snabb reparation/service

29 Vad göra vid misstänkt EM-attack? Elsäkerhetsverket utreder störningar orsakade av elektrisk utrustning. Post- och Telestyrelsen utreder störningar i telefoni och radiokommunikation. MSB samordnar och stödjer aktörer vid kriser och samhällsstörningar. Polisen hanterar akuta situationer vid pågående antagonistiska handlingar. ger aktuell information vid samhällsstörningar.

30 FRÅGOR?