GPSの遮断は世界を停止させる

私たちの頭上約12,500マイル（約2万2000キロメートル）上空では、全地球測位システム（GPS）を構成する衛星が静かに世界を動かしています。もし停電が起きれば、ほぼ瞬時に大混乱に陥るでしょう。

「交通渋滞や交通事故の増加が見られるでしょう。なぜなら、輸送が最も直接的な影響を受けるからです」と、GPS強化に取り組む慈善団体、レジリエント・ナビゲーション・アンド・タイミング財団の創設者、ダナ・ゴワード氏は言う。

GPSをはじめとする様々なシステムを利用して航法や精密着陸を行っている数千機の航空機は、不確実性の波に直面することになるだろう。そして、金融取引からエネルギー生産システムに至るまで、米国が所有する31基のGPS衛星群が提供する精密測位・航法・タイミング（PNT）に依存してきた社会の他の重要な部分も、不安定になり始める可能性がある。その影響は世界中に波及するだろう。

「もし一瞬の出来事でGPSが完全に失われたら、動くものすべて、動くデータすべて、動く人間すべてが地球規模で捕捉されてしまうでしょう。すべてが停止してしまうでしょう」と、シエラ・スペースの防衛・衛星・宇宙船システム担当副社長、エリック・デーラー氏は語る。GPSに含まれるタイミング信号は、最も大きな被害をもたらす損失の一つとなるだろう。携帯電話の接続はおそらく途絶えるだろう。この混乱で、株式市場から数十億ドルもの損失が瞬く間に消え去るだろう。

GPSの停止は、自国の宇宙システムに大きく依存し、国家の運営維持に必要な回復力を提供するバックアップの構築を遅らせている米国にとって特に壊滅的な打撃となる可能性がある。米国は遅れをとっていると、国家宇宙拠点PNT諮問委員会は昨年警告した。対照的に、中国は光ファイバーケーブルと地上無線信号の広大なネットワークで、より近代的な自国の衛星航法システムである北斗を強化している。

GPSネットワーク全体が完全に機能停止するには、並外れた条件が求められ、社会全体に広範な影響を及ぼす可能性が高い。例えば、中国やロシアがGPS衛星に対して対衛星兵器を発射すること（米国も対衛星兵器を保有している）、強力な磁気嵐、あるいは電子戦能力の強化などが、こうした機能停止を引き起こす可能性がある。

GPSが完全に機能停止する可能性は低いものの、GPSは絶対確実ではありません。悪影響はあります。「実際には、地域によってはGPSが定期的に妨害され、妨害電波が送られています」とデーラー氏は言います。毎週何千もの飛行機や船舶がGPSの妨害を受けており、紛争地帯では信号が定期的に途絶えています。

「アメリカは全く準備ができていません」とゴワード氏は言う。宇宙ベースのGPS信号のバックストップとして機能するPNTシステムの構築をさらに進めるべきだと彼は言う。「全体的な認識が不足しています。私たちは、堅牢なPNTアーキテクチャ、あるいはGPS以外のいかなる種類のPNTアーキテクチャも持っていません。」

31基のGPS衛星群は、長年にわたりハードウェアのアップデートを重ね、過去40年間運用されてきました。システムは通常100%の可用性で送信し、7メートル以内の正確な位置データを提供します。

GPS衛星は、運用されている4つのいわゆる全地球航法衛星システム（GNSS）のうちの1つに過ぎません。中国の北斗に加え、ロシアのGLONASS、そしてヨーロッパのガリレオ衛星群があります。しかし、ここ5年間でGNSS信号を妨害する技術がより安価かつ高度になったため、GNSS信号への攻撃が増加しています。妨害は、ロシア、イスラエル、ミャンマー、南シナ海、中東地域、そしてヨーロッパのバルト諸国周辺で発生しています。

GNSS信号に対する攻撃には、大きく分けてジャミングとスプーフィングの2つの形態があります。ジャミングは信号を妨害して測位を不可能にする攻撃で、スプーフィングは偽の信号を作り出して地図上の別の場所に何かを表示させる攻撃です。例えば、空港で船舶を内陸に見せかけたり、飛行機を狭い旋回飛行しているように見せかけたりといった事例があります。Resilient Navigation and Timing Foundationが共有した、GPS干渉を示すと思われる動画では、パイロットがエベレストよりも高い高度を飛行していると報告した際に、飛行機のシステムが「高度を上げろ」という警告メッセージを発しています。

「最も懸念しているのは航空業界です」と、テキサス大学オースティン校無線航法研究所所長のトッド・ハンフリーズ氏は語る。「ヨーロッパで発生した少なくとも1件の航空事故の主因はGNSS干渉です。ヨーロッパにおける付随的な攻撃とは対照的に、米国の航空業界に対する意図的な攻撃は、甚大な経済的損害をもたらすでしょう。」航空当局によると、昨年のスプーフィング事案の件数は2023年と比べて500%増加した。

GPS衛星の責任を負っている米国宇宙軍は、WIREDの記事に対するコメント要請に応じなかった。

米国全土において、PNTデータは通信や医療監視システムから食品生産や廃水管理に至るまで、ほぼすべての重要インフラにとって不可欠なものです。しかし、サイバーセキュリティ・インフラセキュリティ庁によると、GPSがこの情報の「唯一の」情報源となることが多く、システムの脆弱性を高めているとのことです。（軍は商用アプリケーションよりも堅牢なGPSシステムを使用しています。）

「GPSを利用していないセクターは一つもありません。また、GPSへの依存度はセクターによって異なります。これらのセクターのユーザーは、GPSへの依存に伴うリスクや、システムが妨害されたり機能低下したりする可能性があることを、必ずしも十分に認識しているわけではありません」と、元国家安全保障担当官で重要インフラ専門家のケイトリン・ダーコビッチ氏は述べています。

専門家によると、「階層化」アプローチを構築することで、GPSの攻撃に対する脆弱性を軽減できる可能性がある。欧州のガリレオと中国の北斗はどちらもGPSよりも新しく、ある意味ではより耐性が高い。昨年、国家宇宙局（National Space）を拠点とするPNT諮問委員会は、GPSと北斗の比較レポートを作成し、北京のシステムに対するより広範なバックアップの存在を指摘した。

GPS衛星は中軌道にのみ配置されているのに対し、北斗は複数の軌道に衛星を保有しており、低軌道への展開も進んでいる。中国はまた、eLoranと呼ばれる地上無線放送ネットワークを有し、295のタイミングセンターを結ぶ2万キロメートルの光ファイバーケーブルを敷設して代替電波を放送している。

「北斗の場合、システムの強化された回復力と能力は、『ソフトパワー』の要素であり、大国間の競争の要素でもある」と、諮問委員会は昨年報告書を作成した。元沿岸警備隊長官のサド・アレン提督が率いる同委員会は、米国政府全体でPNTの管理をより統合的に行うアプローチと、GPSを「重要インフラ」として明確に指定することを求めた。