Оона Ряйсянен определила GPS-координаты вертолёта по звуку с Youtube

отметили
41
человек
в архиве
Оона Ряйсянен определила GPS-координаты вертолёта по звуку с Youtube
Финский инженер и хакер Оона Ряйсянен (Oona Räisänen), которая увлекается обработкой звука, случайно обнаружила на Youtube видеозапись, сделанную с вертолёта во время преследования автомобиля. Оону не увлекли приключения полиции, но она очень заинтересовалась необычным звуком, который услышала из колонок, особенно с левого канала.

Оона сначала подумала, что это помехи от двигателя, но когда изолировала левый канал и усилила звук (selostus2.mp3), то сразу стало ясно, что это некий таинственный цифровой сигнал!

Любопытство заставило девушку взяться за решение головоломки. Судя по спектрограмме левого канала, аппарат использовал бинарную частотную модуляцию (BFSK), когда значениям 0 и 1 присваиваются звуки определённой частоты. В данном случае частота изменялась между 1200 и 2200 Гц. Оона осуществила демодуляцию сигнала по фильтру нижних и верхних частот в open-source программе для аудиобработки SoX (Sound eXchange). На выходе получился цифровой поток на 1200 бод.

источник: habr.habrastorage.org

Поток состоит из пакетов по 47 байт, синхронизированных по начальным и конечным битам и разделённых между собой байтом 0x80. Большинство битов остаются неизменными на протяжении всего видеоролика, но три отдельные группы определённо изменяются. На скриншоте они обозначены синим.

источник: habr.habrastorage.org

Оона начала гадать, что бы это могло быть? Может быть, данные телеметрии? Или информация о направлении съёмки с видеокамеры? Какие-то метки времени по кадрам?

Проведя анализ трех групп данных, Ряйсянен пришла к мнению, что это именно телеметрия. Если отбросить первые четыре бита в каждом байте, то оставшиеся байты можно представить как пару трехзначных чисел в кодировке base-10. Если нанести их на оси координат x и y, то получится график, очень похожий на реальную схему передвижения вертолёта. На карте желтым показаны его примерные координаты, судя по картинке с видео, а слева вверху — график со значениями из таинственного потока данных (отображены первые несколько минут видеосъемки).

источник: habr.habrastorage.org

Если присмотреться ещё внимательнее, то можно заметить, что 100 координатных пар в точности соответствуют одной минуте видео.

Зная конечные координаты вертолёта (в конце он кружился над полицейским участком), можно привязать получившуюся траекторию к карте Google Earth.

источник: habr.habrastorage.org

Благодаря советам знающих товарищей из интернета Оона Ряйсянен поняла, что здесь используется 7-битная кодировка Bell 202 ASCII.

Это полные пары долготы и широты с точностью до четвёртого знака (39,0386° N, 94,3420° W).
Добавил suare suare 3 Февраля 2014
проблема (1)
Комментарии участников:
suare
+9
suare, 3 Февраля 2014 , url
P.S. Кстати, год назад Оона Райсанен составила чёткую блок-схему с описанием всех звуков, которые издаёт диалап-модем при установке соединения.

P.P.S. О декодировании цифрового сигнала из открытых радиопередач Оона рассказала в рамках доклада на хакерской конференции Chaos Communication Congress в Гамбурге 30 декабря 2013 года (видео).


Mystery signal from a helicopter
bigsponsor
+2
bigsponsor, 4 Февраля 2014 , url
Странно, что ей так просто удалось декодировать сигнал.
Magor15
+1
Magor15, 4 Февраля 2014 , url
Ничего странного, для тех кто в теме, нет. Цифровой ноль передаётся частотой 1200 Гц, единица — 2200 Гц (или наоборот, не помню, искать лень, да и не суть важно). Ну, а остальное строго стандартизировано и описано в спецификации BPSK. Тем более, дама давно занималась диал-ап модемами. Такие звуки ни с чем не спутаешь, и совершенно логично было заняться их расшифровкой :-)
bigsponsor
+1
bigsponsor, 4 Февраля 2014 , url
Там же шума много в сигнале. Вы любой сигнал попробуйте разложить по спектру, увидите сколько там шума. Чтобы шум убрать нужно знать спектр сигнала или шума. Наугад подбирать имхо сомнительное занятие.

На Хабре люди, которые в теме уже отписались, что там сигнал в левом динамике идеальный без шума, т.е. намек что эта новость обычный фейк.
Magor15
+3
Magor15, 3 Февраля 2014 , url
Пакетная радиосвязь на любительских диапазонах использует эту же модуляцию, и эти же частоты (1200\2200).
Mindwork
+3
Mindwork, 4 Февраля 2014 , url
Вот голова!
Lim
+1
Lim, 4 Февраля 2014 , url
Если отбросить первые четыре бита в каждом байте, то оставшиеся байты можно представить как пару трехзначных чисел в кодировке base-10.
как-то в уме не укладывается. похоже на то, как филеас фогг, каждую серию, заранее знал, что им с паспарту пригодится в этот раз.
Max Folder
+1
Max Folder, 4 Февраля 2014 , url
Это пояснено чуть выше
Большинство битов остаются неизменными на протяжении всего видеоролика, но три отдельные группы определённо изменяются. На скриншоте они обозначены синим.
Т.е., она эти неизменные биты отбросила.
Lim
+1
Lim, 4 Февраля 2014 , url
все равно постичь не могу. с самого начала:
она очень заинтересовалась необычным звуком, который услышала из колонок, особенно с левого канала
я не подозреваю её ни в чем, она — молодец. я чисто по-обывательски не могу понять предпосылок данного исследования и хода действий.
так, просто суждение.
Max Folder
0
Max Folder, 4 Февраля 2014 , url
не могу понять предпосылок данного исследования
Хакеры — люди причудливо пытливого ума.
Опять же, если она увлекается диал-ап модемами, то могла «интуитивно» уловить в звуке что-то знакомое. Это как если бы автомеханик услышал в видео на Ютубе какое-нибудь нехорошее постукивание, только о таком случае на Хабре не напишут.


Войдите или станьте участником, чтобы комментировать