CN116917757A - 用于认证接收器的地理位置的方法 - Google Patents
用于认证接收器的地理位置的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116917757A CN116917757A CN202280015128.8A CN202280015128A CN116917757A CN 116917757 A CN116917757 A CN 116917757A CN 202280015128 A CN202280015128 A CN 202280015128A CN 116917757 A CN116917757 A CN 116917757A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- authentication
- receiver
- geographical position
- transmitter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 126
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 45
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 27
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 26
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 24
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 20
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 11
- 230000006854 communication Effects 0.000 claims description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 11
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims description 11
- QVFWZNCVPCJQOP-UHFFFAOYSA-N chloralodol Chemical compound CC(O)(C)CC(C)OC(O)C(Cl)(Cl)Cl QVFWZNCVPCJQOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 230000007175 bidirectional communication Effects 0.000 claims 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 12
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 5
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000009189 diving Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 2
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 2
- HFGHRUCCKVYFKL-UHFFFAOYSA-N 4-ethoxy-2-piperazin-1-yl-7-pyridin-4-yl-5h-pyrimido[5,4-b]indole Chemical compound C1=C2NC=3C(OCC)=NC(N4CCNCC4)=NC=3C2=CC=C1C1=CC=NC=C1 HFGHRUCCKVYFKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 238000013473 artificial intelligence Methods 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000013024 troubleshooting Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
- H04W12/60—Context-dependent security
- H04W12/63—Location-dependent; Proximity-dependent
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/21—Interference related issues ; Issues related to cross-correlation, spoofing or other methods of denial of service
- G01S19/215—Interference related issues ; Issues related to cross-correlation, spoofing or other methods of denial of service issues related to spoofing
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
- G06F21/60—Protecting data
- G06F21/62—Protecting access to data via a platform, e.g. using keys or access control rules
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q20/00—Payment architectures, schemes or protocols
- G06Q20/38—Payment protocols; Details thereof
- G06Q20/40—Authorisation, e.g. identification of payer or payee, verification of customer or shop credentials; Review and approval of payers, e.g. check credit lines or negative lists
- G06Q20/401—Transaction verification
- G06Q20/4015—Transaction verification using location information
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L63/00—Network architectures or network communication protocols for network security
- H04L63/12—Applying verification of the received information
- H04L63/123—Applying verification of the received information received data contents, e.g. message integrity
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
- H04L67/50—Network services
- H04L67/52—Network services specially adapted for the location of the user terminal
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
- H04L9/32—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials
- H04L9/3247—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials involving digital signatures
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
- H04W12/10—Integrity
- H04W12/104—Location integrity, e.g. secure geotagging
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/0009—Transmission of position information to remote stations
- G01S5/0045—Transmission from base station to mobile station
Abstract
本发明公开了用于认证接收器的地理位置的方法,其包括在该认证之前,除由多个发射器发射且用于运算该地理位置的地理位置信号之外,在预定时间还接收由相同发射器发射且包括用于鉴定该地理位置的数据的预定数量的额外电磁信号,该方法包括基于所述额外电磁信号来判定该地理位置的真实性。
Description
技术领域
本发明涉及用于认证接收器的地理位置的方法。
本发明还涉及使用此方法的接收器、系统和应用。
背景技术
众所周知,使用卫星定位系统来地理定位接收器、自此确定其速度或通过测量由星座中的一组卫星发射的电磁波的传播时间来广播时间。这些系统的一个缺点是:除其不准确之外,各种组件、卫星和接收器需要直接可见。在城市和树木繁茂的环境中、建筑物内部和地下,不符合此约束。具体而言,运算位置是基于电磁信号在发射卫星与接收器之间沿直线传播的假设,且因此当信号由接收器的环境阻挡或显著衰减时,这证明了是困难或甚至不可行的。这些系统接着以降级模式操作或不再操作。
此外,这些系统需要发射和维护大量卫星,卫星易受攻击或与卫星碎片碰撞。
另一问题是:这些系统的准确度会因气候条件和源自太阳的电离射线由大气阻挡而改变。
最后,源自这些卫星的电磁信号能够被模仿用于欺诈目的且没有太大困难。此威胁带来显著安全问题,尤其关于需要认证接收器的地理位置的应用,诸如安全交易。其实,交易的时间和空间位置数据可用于认证地理位置。然而,这需要能够保证此位置的完整性。
一种称为BOX NTP BiaTime的系统可认证时间,但需要连接至数据网络,诸如因特网。同样,SCP时间系统可认证一时间,但使用时间的发射器与接收器之间的双向通信且因此使用双向通信构件,尤其通过有线或无线计算机网络。
另一方面,为保障交易(尤其是银行交易),已提出基于其终端机的地理位置的方法。这些方法旨在定位交易的终端机。终端机可对应于智能电话、计算机或甚至平板计算机。因此,这些方法可通过识别地理区域中交易预期的位置与终端机所在的位置之间的差别来检测欺诈交易。
这些方法高度依赖所使用的地理位置系统。如先前所提及,当前系统的准确度可因气候条件和源自太阳的电离射线由大气阻挡而改动。此外,源自这些卫星的电磁信号能够经仿真用于欺诈目的且没有太大困难。因此,当前系统无法在任何情况下保证交易的完整性。
更一般而言,仍需改良接收器的地理定位且使与此地理定位相关的数据更可靠。
发明内容
本发明旨在解决此需求,且根据本发明的第一方面,涉及一种用于认证接收器的地理位置的方法,包括:在该认证之前,除由多个发射器发射且用于运算该地理位置的地理位置信号之外,在预定时间还接收由相同发射器发射且包括用于鉴定地理位置的数据的预定数量的额外电磁信号,该方法包括基于额外电磁信号来判定地理位置的真实性。
优选地,电磁信号以固定重复频率且因此在发射器的时钟的可预见时间发射且以彼此偏移的方式接收,间隔开已知具有不确定性的时间差,不确定性尤其取决于发射器可距接收器定位的距离、其最大相对速度及其行进通过的环境中信号之间的最大传播速度差,所有这些实体的不确定性可判定用于接收信号的接收器的时钟的两个日期之间的一时间。作为替代,信号可在预定日期或以预定但可变发射频率发射,这些日期或频率排程有利地能够由任何通信构件使用优选的签署消息修改及通信,否则也作为替代,由发射器发射的任何信号可能包括后续信号的发射日期或后续信号可在其间发射的一时延。
优选地,额外电磁信号各包括数字签名。
“数字签名”应理解为是指用于保证电子消息的完整性和鉴定其作者的机构,例如该消息的哈希,其由诸如非对称密钥对的私钥的加密密钥或在作者与该消息的预期接收者之间共享的密钥(诸如一次性密钥)加密,或甚至在此之后的该消息的此签名已与仅作者和预期接收者知道的数字混合。数据的数字签名可由数据与在该签名的验证期间执行此签名验证的设备已知的秘密数字混合的哈希组成。
“地理位置”应理解为是指接收器的位置,尤其是其在绝对参考坐标系或局部参考坐标系中的坐标。
本发明提供一种用于认证接收器的地理位置的简单、廉价和有效的方案。通过使用额外认证信号和用于运算接收器的位置的信号,该方法可减少或甚至消除错误源且尤其可防止使用欺诈地理位置信号,如将在下文进一步描述。
本发明证明对需要认证接收器的位置的应用是有用的,尤其在安全交易、许可或权利的上下文中,或在追踪货物或使计算机系统或任何种类的时钟与发射器的时钟同步的上下文中。
地理位置、认证和信息信号
在一个优选实施方式中,一些额外电磁信号伴随地理位置信号且称为“信息信号”。伴随地理位置信号的信息信号包括与该地理位置信号的发射器的位置相关的数据和/或提供关于该发射器的位置的信息的识别符,信息信号优选地包括用于识别该地理位置信号的发射日期和时间的时间信息。信息信号可在接收地理位置信号之前、接收地理位置信号之后或与接收地理位置信号同时接收。
在此实施例中,一些额外电磁信号在地理位置信号之后被接收且称为“认证信号”。优选地,该方法包括接收器在用于运算该地理位置的地理位置信号之后在一预定持续时间内接收预定数量的认证信号。
“认证信号”是指允许验证用于计算地理位置的电磁信号的真实性和完整性的验证信号。
信息信号还可包括提供关于天气的信息的天气数据(尤其是在包围发射器的一区域中的气压、云覆盖、温度、湿度测定)和/或提供关于电磁波在易于使用地理位置信号的方向和距离上的传播速度的信息的速度数据。使用天气数据可考虑地理位置信号和/或认证信号在其自其发射器至接收器的路径上易于经历的中断。此信息尤其可提高运算地理位置的准确度。
信息信号亦可包括指示应发射一个或多个后续认证信号的时间的信息。
认证和信息信号可各包括所传输数据的数字签名。
在一个实施例中,认证信号对应于信息信号。
地理位置信号可整合至信息信号中。
地理位置信号和信息信号因此可对应于一单一电磁信号。
地理位置、信息和认证信号可以相同固定,尤其是重复频率发射。然而,信息信号亦可以不同于认证信号的循环的循环发射。
地理位置信号、认证信号和源自相同发射器的认证信号可以不同频率发射。
优选地,该方法包括在不同波长上并行传输若干认证信号和/或信息信号,尤其是接近地理位置信号的波长的波长。这可缩短发送该信息信号和认证信号所需的时间。这在信号频率较低时或在信息信号或认证信号含有大量数据时特别有用。
地理位置信号可在不同波长上发射。特别是,这些地理位置信号可源自不同频率的至少两个不同发射器且时间重合。
至少一个地理位置信号可具有小于1GHz的频率,优选地在长波范围内,尤其具有3kHz至300kHz之间的频率。
优选地,地理位置和认证信号具有30MHz至3GHz之间的频率,对应于10cm至10m之间的波长。
地理位置信号和认证信号可各对应于GPS(全球定位系统)信号,尤其具有频率L1或L2,分别对应于1575.42MHz和1227.60MHz。因此,根据本发明的认证方法可使用任何GPS系统实施。这接着导致一种用于认证与现有GPS系统兼容的接收器的简单且有效的方法。
作为变体或另外,至少一个地理位置信号具有属于HF、VHF、UHF、FM或TV频带的频率。
FM频带包括具有约88MHz至约108MHz之间的频率的电磁信号。
VHF频带包括具有30MHz至300MHz之间的频率的电磁信号。
UHF频带包括具有300MHz至3000MHz之间的频率的电磁信号。
HF频带包括具有3MHz至30MHz之间的频率的电磁信号。
TV频带包括具有30MHz至3000MHz之间的频率的电磁信号。
地理位置和/或认证信号可源自配置于卫星、飞行物体或漂浮于天空中的物体上的发射器。
地理位置信号可(例如)由在地球静止轨道中或围绕地球移动的卫星发射。
发射器的至少一者可为陆上的,尤其配置于一塔上。
在一个优选实施例中,地理位置和/或认证信号源自陆上发射器,尤其是配置于高处或建筑物(诸如塔)的顶部上或甚至频率小于10MHz的水下的发射器。此配置可尤其提高地理位置的垂直准确度和传输速度的测量。
地理位置信号的验证
该方法可包括针对由多个发射器的一个发射器发射的至少一个地理位置信号进行以下步骤:
-使用一个或多个检查终端机来验证该地理位置信号的真实性,尤其是伴随地理位置信号的信息信号的真实性,和
-若为一负面结果,则触发欺诈信号的预定动作以便执行以下动作的至少一者:
○防止发送用于认证用该欺诈信号运算的地理位置的至少一个认证信号,
○将指示欺诈地理位置信号和/或伴随地理位置信号的信息信号是欺诈的信息并入至伴随地理位置信号且在欺诈地理位置信号之后发射的信息信号中或并入至认证信号的至少一者且优选地在欺诈地理位置信号之后预期旨在认证的第一认证信号中,
○尤其通过干扰来防止或强制防止接收器接收认证信号的一者且优选地,在欺诈地理位置信号之后发射且由接收器预期的第一认证信号用于认证。
认证信号的验证
该方法可包括针对由多个发射器中的一个发射器发射的至少一个认证信号进行以下步骤:
-验证该认证信号的真实性,尤其使用一个或多个检查终端机,且尤其是其签名和该认证信号不应认证欺诈地理位置信号的事实,
-若为负面结果,则针对错误认证信号触发预定动作以便执行以下动作的至少一者:
○优选地防止由错误认证信号引用的发射器发送至少一个其他认证信号,至少一个其他认证信号在错误认证信号之后发射且用于认证使用欺诈地理位置信号运算的地理位置或能够使用错误认证信号认证,
○将指示该错误认证信号不可用于认证地理位置的信息并入至在错误认证信号之后发射的认证信号的至少一者中,
○尤其通过干扰,来防止或强制防止接收器接收至少一个其他认证信号,至少一个其他认证信号是认证使用欺诈地理位置信号运算的地理位置所需的,或能够使用错误消息认证。
通过检查终端机验证地理位置信号的真实性
检查终端机是地理位置信号接收器且优选地,是认证信号接收器,其与地理位置或认证信号接收器和/或干扰站通信或链接。
一地理位置信号的真实性可由各检查终端机通过以下来验证:
·验证包含于伴随地理位置信号的信息信号中的数字签名,
·运算发射器与检查终端机之间的地理位置信号的平均传输速度,
·比较该经运算的平均传输速度与可行传输速度范围。
可尤其在信息信号中向一或多个检查终端机发送关于发射器与信号易于由接收器使用的位点之间的电磁波的传输速度的数据(尤其是最小和最大平均传输速度)或尤其包含由地理位置或认证信号行进通过的空间的大气压、温度和湿度测定的天气数据且接着基于这些数据判定可行传输速度范围。作为一替代,检查终端机或一些检查终端机可独立收集这些数据,例如通过询问计算机服务器。
若程序准备向发射器站或干扰站发送指示检测到欺诈信号的消息,则用于检测此消息的发送的任何不正确操作的方法优选地实施且能够(例如)在可已检测为欺诈的信号原本未检测为有效的可行验证之后触发在检测到欺诈消息时提供的程序。
例如,签名通过以下来验证:运算信号所附接的签名已预先自其移除的该信号的哈希;解密所附签名,其本身由加密哈希组成;和比较经运算的哈希与签名的解密的乘积。
地理位置信号或认证信号的真实性可由不固定的检查终端机通过以下来验证:首先使用其他地理位置信号来运算该移动终端机的认证位置,且接着考虑其自身位置的不确定性,验证新地理位置信号或认证信号的真实性。
验证认证信号的真实性
检查终端机通过以下来验证认证信号的真实性:
·在期限内接收认证信号,即,例如在该信号的假定发射日期之后且在该信号可达到其可使用的最大范围的假定日期之前,
·验证该认证信号的数字签名,
·接收该认证信号能够验证的地理位置信号,
·验证该地理位置信号的真实性。
检查终端机的预定动作
如上文所描述,当地理位置或认证信号的验证是负面的时,针对欺诈地理位置信号或针对错误认证信号的预定动作针对与其相关的一或多个地理位置信号触发。
如上文所提及,预定动作可意欲防止发射器在欺诈地理位置信号之后或在错误认证信号之后发送认证信号或防止接收器接收此认证信号。在此情况中,针对欺诈信号的预定动作可在由接收器预期的欺诈或错误信号之后干扰认证信号以便使用(例如)在网络中相关联或连接的一或多个干扰站来鉴定地理位置。
干扰可限于由以下界定的区域:
i.欺诈地理位置信号的发射器的位置,尤其通过使用检查终端机的三角测量或三边测量来运算,和
ii.自欺诈地理位置信号的发射器的位置、其在由一或多个检查终端机接收之后观察到的功率和与该欺诈地理位置信号相关联的最小接收功率两者推导的范围,此一般例如与发射器和波长相关联,或特别记录于伴随地理位置信号的消息信号中,
iii.或基于其发射器欺诈地理位置信号的范围,如与其相关联或否则与该欺诈信息消息相关联的信息信号中所记录的,
iv.或上文ii)和iii)中所界定的两个区域的交集。
干扰可发生于包括上文所识别的区域的更广区域上。
最小阈值可针对多个发射器中的发射器、这些发射器的子群组或这些发射器的一者预定,在该阈值以下,接收器不能够使用该认证信号来鉴定地理位置信号。此阈值有利地附于伴随其应用的地理位置信号或认证信号的消息。
检查系统
在下文中,“检查系统”应理解为是指由检查终端机和干扰站形成的总成。
此外,优选地,检查系统包括一自检系统,检查系统的任何操作故障通过自检系统来产生一预定自检动作。
例如,检查系统的操作故障可对应于:
·检查终端机的一者的失效,
·干扰站的失效,
·由检查终端机使用的通信网路的失效,
·检查终端机检测到由另一检查终端机触发的欺诈信号的预定动作的操作缺失,
·另一检查终端机检测到欺诈信号中的未产生预定动作的欺诈信号。
在下文中,“故障检查终端机”对应于出现上文所描述的操作故障的终端机。
各检查终端机可运算称为“非检查区域”的区域,其中不可检测不精确地理位置信号或其中不可执行预定动作,尤其是欺诈信号的干扰。
各检查终端机可运算称为“检查区域”的区域,其中能够检测欺诈地理位置或认证信号且能够对其执行预定动作,尤其是欺诈信号的干扰。
优选地,检查终端机、干扰站和发射器连接于网络中,例如通过4G、5G、因特网、Lora、Sigfox网络或任何其他通信方式。检查终端机优选地固定且时间同步。干扰站可与检查终端机组合且可干扰由发射器发射的电磁信号,尤其是地理位置信号和/或认证信号。
预定自检动作优选地是将关于其非检查区域和/或其检查区域的信息,尤其通过指示区域的中心的坐标和提供相关其范围的消息的一参数,例如半径,附于地理位置信号(尤其通过在消息信号中指示)的动作。作为替代或另外,预定自检动作可对应于将用于指示一个或多个检查终端机未连接至发射器的消息附于由此发射器发射的一个或多个地理位置信号,尤其在伴随地理位置信号的信息信号中。
在一些情况中,预定自检动作可将关于对应于一个或多个非检查区域与检查区域之间的重迭区域的区域的消息附于地理位置信号,尤其在伴随地理位置信号的信息信号中;其中一些检查终端机可能有故障,而其他检查终端机仍有效,位于检查区域和非检查区域两者中的信号被视为由接收器检查且因此能够用于运算和认证地理位置。
当发射器使用各种波长范围时,仅依由一个或多个故障检查终端机检测的信号范围内的波长发送的地理位置信号优选地携带此消息。
检查终端机可设计为基于由发射器发射的地理位置信号来运算此发射器的位置:
-比较发射器的经运算位置与参考位置,该参考位置对应于由该发射器传输的位置和/或预先存储于能够由检查终端机访问的数据库中的位置,
-基于此比较来检测发射器的位置变化,
-尤其通过发射器或另一发射器将与此发射器的位置或位置变化相关的信息传输至服务器或该发射器。
通过接收器运算位置
优选地,位置仅使用其真实性(尤其是相关联数据的完整性,尤其是其数字签名的完整性)已被验证的地理位置信号运算,如上文所描述。
在一个实施例中,接收器具有与发射器同步的时钟且通过以下来运算其位置:
-判定自发射器至接收器的地理位置信号的传播时间,
-基于这些传播时间来运算接收器与发射器之间的距离,和
-基于经运算的距离,使用定位技术(尤其是三角测量和/或三边测量技术)来判定接收器的位置。
下文将给出可在接收器不具有与发射器同步的时钟时用于运算地理位置的方法的一个实例的描述。在此实施例中,接收器具体地位于围绕轴线M1M2旋转的双曲面上的M处,其中点M1和M2是发射所接收的地理位置电磁信号的发射器的位置,在含有轴线M1M2的平面中,双曲线是由点M1和M2的位置和发射器M1和M2处该双曲线的各点之间的距离差Δd界定,距离差Δd是使用公式Δd=c1*dt1-c2*dt2-dt*(c1-c2)运算,其中dt1是由接收器的时钟提供的源自M1的信号的到达日期与伴随该信号的信息信号中所指示的地理位置信号的发送日期之间的差,dt2针对源自位于M2处的发射器的信号是相同的,dt是接收器的时钟与发射器的时钟之间的偏移,且c1和c2是分别源自M1和M2的信号的传播速度;c1、c2和dt仅近似已知。
然而,若使用接收器内部的第二虚拟时钟(其给出相对于该接收器的实际内部时钟偏移时间-dt1的一时间),则可使用此新内部时钟来重新运算Δd,其中在M1处发送的信息信号中所记录的M1处的地理位置信号的发送日期与使用新时钟观察到的其到达时间之间的时间差dt'1为零。dt'2将用于表示源自M2的时钟的此差,且dt'将用于表示发射器的频率与接收器的新时钟之间的差。
d1-d1=-c2*dt’2+dt’*(c1-c2)
现已知大于c且接近1000293*c的速度c1和c2在2 10-4范围内,因此(c1-c2)/c<410-4,c是真空中的光速且dt'是源自M1的信号到达M处的接收器所需的时间,若信号的授权或有效范围小于(例如)299km,dt'<300 103/c,c是真空中的光速,即,3*108m/s,则
dt′<1 10-3秒
因此,d1-d2的不确定性小于110-3*410-4*3108=120m。
因此,接收器包含于由围绕链接M1和M2(信号的发射位点)的直线旋转的两个双曲面定界的切片内,两个双曲线由点M1和M2和两个点M1和M2处的双曲线的点之间的长度差c2*dt′2+/-60m界定。
较小范围的信号可将此不确定性降低相同量;同样,在信号中存在到达其范围内任何点的信号的最小平均速度和最大平均速度亦可减小此切片的深度。最后,亦可通过选择源自具有最低范围的接收器的信号来降低不确定性。
因此,针对各种发射器对运算切片,若高度未知,则至少三个,但优选地源自4个非共面发射器,此非共面特性能够通过读取伴随各信息信号的消息来推断,这可定位该信号的发射器。第四非共面发射器具体可减少各种切片的相交量或选择切片的相交量,若此相交给出关于发射器的平面对称的两个不同量且没有其他指示符(诸如关于接收器的高度的外部指示)能够用于判定该接收器位于两个量的哪一者中。
接着运算这些各种切片的交集;为此,可运算界定各切片的各表面与分别界定另一切片的两个其他表面的相交坐标,使用(例如)一第一正交参考坐标系xyz,平面xy是前3个发射器的位置的平面且x是链接3个发射器中的两者的位置的轴线。
第一双曲线面的方程式是:
x2/a2-(y2+z2)/b2=1
使用参数t,使得t=x/a-y/b
因此t*(x/a+y/b)=1+z2/b2,因此x/a+y/b=(1+z2/b2)/t
x/a=1/2[(1+z2b2)/t+t]
y/b=1/2[(1+z2/b2)t-t]
第二双曲面是围绕轴线x旋转的另一双曲面围绕平行于z且垂直于平面xy的定向轴线旋转的结果,且因此具有以下形式的一方程式:
αx2+βy2+γxy+εz2=1
此方程式可找到各z值的一个或多个t值:
α(a*1/2(t+(1+z2b2)t))2+β*(b1/2(-t+(1+z2/b2)t))2+γab*(t2-(1+z2/b2)2/t2)/4+εz2=1
α(a*1/2(t2+(1+z2/b2))2+β*(b1/2(-t2+(1+z2b2)))2+γab*(t4-(1+z2b2))/4+εz2t2=t2
α(a*1/2(t4+(1+z2/b2)2+2*(1+z2/b2)*t2)+β*b1/2*(t4+(1+z2b2)2-2*(1+z2/b2)*t2)+γab*(t4-(1+z2b2))/4+εz2t2=t2
t4*(αa/2+β*b/2+γab/4)+t2*(αa(1+z2/b2)-βb(1+z2/b2)+εz2-1)+αa/2*(1+z2/b2)2+β*b/2*(1+z2b2)2-γab/4*(1+z2b2)=0
这是可给出依据z而变化的t2且因此给出依据z而变化的x和y的方程式。找到单一z值的4个不同值的可能性反映双曲面关于垂直于其对称轴的平面和由三个发射器的位置形成的平面的对称性。通过考虑至发射器的距离之间的差d1-d2的符号和接收器相对于发射器的平面的位置来验证各解可找到三个表面的单一交集。若无法就接收器相对于发射器的平面的位置作出假设,则可针对两种可能性的各者继续运算位置,且尤其在微调经运算的位置之后使用由与前三个不共面的第四发射器发射的地理位置信号可判定接收器相对于由前三个发射器的位置形成的平面的该相对位置。
因此,针对接收器相对于由发射器的位置形成的平面的各情境假设,第三抛物面的笛卡尔(Cartesian)方程式可产生关于z的一方程式,其一个或多个解可使用数值技术找到,尤其通过二分法。
接着可判定发射器相对于由发射器的位置形成的平面的两个情景假设的各者的所有表面的相交点,且接着验证含有接收器的容体实际上在所使用的电磁地理位置信号的范围内,且若不在,则使用发射器的另一组合,优选地排除运算为超出范围的发射器,依此类推,直至找到可接受组合。若相交量由三个以上层的交集组成,则优选地先判定接收器相对于由前三个发射器的位置界定的平面的相对位置,优选地自发射器的三联体选择其中发射器最不对准的发射器,且接着界定三个层与界定第四层的两个表面的各者的交集,该交集可运算小于前一容体的两个容体且判定接收器位于该两个容体的哪一者中,且针对所有表面交集类推以便最终具有最小相交量。
刚已描述的计算接收器的位置的方法亦可用于二维位置的情况中。在此特定情况中,接收器的位置可通过上文所描述的切片与由三个传输器形成的平面的交集来获得。
此外,在特别适合于二维定位的一实施例中,接收器的位置的计算可包含由以下组成的步骤:
-针对至少三个发射器,针对其发射器的至少一对M1和M2,判定由围绕链接发射器M1和M2的线的两个旋转双曲面定界的切片,两个双曲线由发射器M1和M2的位置和发射器M1和M2的两个位置处的双曲线点的长度差界定,
-通过该切片与由三个发射器形成的一平面的交集来判定接收器的位置。
地理位置的微调和准确度
咨询先前选择的发射器的各者与上文所判定的容体之间的天气数据或咨询发射器的各者朝向此容体的最小和最大平均传播速度且更准确判定接收器的地理位置可进一步降低信号传播速度和接收器的时钟与发射器的时钟之间的偏移的不确定性。容体的60m准确度和2 10-6而非2 10-4的信号传播速度的不确定性因此可将时钟的不确定性降低至60/3 108s+300 103/3/108*210-6=2 10-7+2 10-11秒。
时钟的此新准确度以及接收器在减小容体内的位置接着可再次使用对所接收信号的相同测量来执行地理位置运算,但允许更准确的信号传播速度和接收器时钟。地理位置的不准确度dt'*(c1-c2)在c1和c2在不确定性内相等时为2 10-7*3108*2 10-6=12 10-7m,或在两个传播速度相差很大时(例如在信号行进通过气旋时)为2 10-7*3 108*4 10-4=2410-5m。然而,信号的到达时间或发射时间的测量准确度可降低地理位置运算的准确度。
运算移动接收器的位置
若接收器在移动,则多普勒(Doppler)效应可运算该接收器平行于链接(例如)位于M1处的发射器和接收器的线的速度分量。此速度分量与接收器周围的信号传播速度和接收源自该接收器的信号与随后接收源自另一发射器的信号之间的持续时间的结合可运算由接收器接收信号的日期(若其位于接收器在接收最后信号时所在的位置)与发射信号的时间之间的时间差,除用于地理位置的最后发射器之外的各发射器的情况系如此。接着,上文针对非移动接收器所描述的运算可用于运算地理位置;另外,由于接收器的位置已确定,因此使用关于源自地理位置的其速度的数据接着可运算其在空间三个方向上的速度。
移动发射器
若发射器在发射地理位置信号时移动,则优选地在伴随地理位置消息的认证消息中提供该发射器的速度的方向和范数。在使用第一系列地理位置信号来执行第一地理位置运算之后,自多普勒效应推断的速度至将接收器链接至各种发射器的轴线的各者上的投影接着在用于运算接收器的速度之前通过自其移除发射器在发射时在此速度轴线上的分量来调整。
加速接收器
若接收器在加速,则其可使用多普勒效应来运算关于两个系列连续信号的速度至将其链接至发射器的各者的轴线的投影且因此自其推断这些轴线的速度变动且因此推断接收器的加速度向量。此运算有利地用于提高上述时间差的运算的准确度,其可(例如)亦对第一系列信号执行,考虑先前运算的加速度以便判定甚至更准确地理位置。亦可对第二系列信号再次执行运算且因此允许加速度的第二更准确运算。接着,此新加速度潜在地可重新运算两个系列信号的更准确速度,且接着运算更准确加速度等等,直至速度和加速度的准确度的提高对使用者而言不再重要。
使接收器的时钟重新同步
经运算的准确度有利地可使接收器的时钟重新同步。可填写存储此时间的不准确度的寄存器,且接着尤其取决于测量设备的准确度的运算有利地可在咨询该时钟时给出该时钟的准确度的一更新值,若此准确度优于与使用上述方法运算的时间相关联的准确度,则此时间能够再次用于新地理位置。
封闭区域的定位
若信号或信号的一者行进通过除空气或空间之外的介质,或若信号的传输速度取决于高度,则天气数据可给出根据高度或接收器所在的深度而不同的信号传输速度。接着,接收器可通过关于其所在的高度或深度进行多个假设来执行各种地理位置运算,这些各种假设将不同平均传输速度值分组在一起,直至经运算切片的交集在与关于其深度或其高度的假设兼容的位置处重迭,且接着使用关于针对接收器运算的深度或高度的不确定性来基于所记录介质或天气数据检查信号至这些各种深度或高度的平均传播速度的各种值是否在由切片的交集形成的域内足够变动以导致大于期望准确度的该深度或高度的运算的差,且若情况是如此,则在此有限空间中来重新进行新深度或高度假设或否则仅使用对应于估计位点的数据来运算地理位置;且接着可使用此位置的传播速度值再次执行最后的运算。
在封闭环境中,平均传播速度可由其折射率远大于空气折射率的材料改动。因此,测量平均传播速度可能很困难,尤其因为它们并不总是明显。因此,可测量源自一容体内的一个或多个接收器的波的平均传播速度且记录这些测量,优选地通过还记录这些数据的准确度,以便其后使用其用于准确地理定位。记录器可使用地理位置终端机(例如靠近执行测量的位置定位的暂时终端机)或使用任何其他定位技术(例如使用激光雷达或常用测量仪器)定位。此外,使用激光雷达可判定由空气或真空占据的一些或容体且因此外推这些容体内的传输速度,尤其是如果传输速度测量在通过垂直于波的传播轴线的任何凹形子容体的一表面上执行。由于折射率通常依据温度而变化,因此优选地将在所述材料的温度可能不同的多个季节进行多次测量,至少两次,例如冬季一次和夏季一次。这些记录有利地由本地发射器或替代地由(例如)在接收器板上或能够通过服务器访问的发射器广播。由接收器为了地理定位使用这些测量可在地理位置的认证记录中表示,且系统可有利地拒绝认证接收器无法对其进行这些测量的地下地理位置或具有厚墙的建筑物中的地理位置,或替代地仅通过向其提供诸如“未调整测量”的特殊指示来认证量测,这种测量仍可允许其后检索其中执行该地理定位的位置。
在接收器无法取得此记录的位置中运算地理位置仍可使用针对位于发射器与接收器之间的位点测量的此传播速度数据来调整地理位置信号的平均传输速度的运算,例如通过假设行进穿过的空间的非测量部分,此假设(例如)是此空间由地面形成或相比而言,由与由波行进通过直至最靠近接收器的位点(其中执行精确测量)的材料相同的材料形成且使用相同平均传输速度。
访问平均传播速度数据
平均传播速度数据有利地通过询问服务器来访问,在此过程中,位点及其不确定性有利地传输至该服务器。
接收器亦可具有地形、建筑物的表面和高度和地板和墙壁及其组合物的厚度和可能水下表面的深度和波在这些水中、在这些地面中依易于由该接收器接收的各种波长的传播速度的地图。使用此地图可通过考虑干扰和易于由电磁信号沿其自其发射器至接收器的路径经历的修改来提高位置的准确度。建立此地图所需的数据可通过激光雷达扫描地形来提供,尤其在建构期间。
方法可包括除接收器的位置之外,还运算提供关于接收地理位置和/或认证信号的时间的信息的时间信息。
方法可包括除接收器的位置之外,还运算接收器的速度、该速度的方向及其加速度向量。
认证
优选地,仅在预定时间内接收预定数量的信息和认证信号之后准许使用地理位置信号运算的地理位置的认证。
在认证地理位置之前,方法可包括以下动作的至少一者:
·验证信息和认证信号的数字签名,
·验证没有认证或信息信号包括使用于运算地理位置的地理位置信号的一者的有效性无效的任何消息,
·验证没有认证信号包括使用于认证该地理位置的认证信号的一者的有效性无效的任何消息,或
·基于信息和认证信号来验证所述认证信号是认证地理位置信号的认证信号,通过尤其验证该认证信号的发射器的身份或位置及其发送时间,尤其是在认证和信息信号中记录或引用的日期及其时间,
·验证接收器位于由至少一个检查终端机检查的检查区域内,关于这些区域的信息由伴随地理位置信号的信息信号提供,或由认证信号的一者提供,或由另一通信方式提供,诸如另一无线电信号或Lora或Sigfox网络或连接至发射器的双向通信方式,诸如4G、Wi-Fi或卫星通信网路。
方法还可包括在认证地理位置之前,验证至少一个认证信号,优选地所有认证信号已在与以下兼容的时间接收:
i.在接收由此发射器发射的地理位置信号或接收认证信号时判定的认证信号的发射器和接收器的时钟之间的偏移,
ii.接收器与发射器之间的距离,例如使用由相同发射器发射的地理位置信号判定,
iii.在伴随地理位置信号的信息信号或另一认证信号中记录或指示的地理位置信号的发射时间,尤其是其发射日期和时间,或
iv.接收器已知的天气数据或波传播速度数据,这些数据在认证信号中传输或可由远程服务器访问。
为了认证其位置,接收器可向一个或多个检查终端机发送消息,一个或多个检查终端机可选择或判定一个或多个密钥用于数字签署一或多个认证信号。
接收器优选地携带私密或对称加密密钥或多个一次性密钥以允许其签署其自身地理位置运算。
接收器的软件优选地配备有用于检查其自身更新不是欺诈的系统,例如通过在授权该更新之前验证将安装的版本已由该软件的发布者或地理位置系统的运营商数字签署。
接收器的位置可使用一加密哈希来认证,尤其使用其私钥存储于发射器中的非对称密码。作为替代,可使由数据的哈希与在验证该签名时亦已知的秘密数字的混合组成的数字签名与这些数据相关联。
亦可认证经运算时间、经运算速度或经运算加速度,认证优选地使用加密哈希、使用其私钥存储于发射器中的非对称密码来执行。作为替代,可使由数据的哈希与在验证该签名时已知的秘密数字的混合组成的数字签名与这些数据相关联。例如,WO2020169542中描述一种用于获得上文所描述的数字签名且用于验证其的方法。
可记录接收器的经运算位置和经运算时间、运算这些值的准确度和与用于运算它们的接收信号相关的信息和伴随这些数据的不确定性或准确度所使用的天气数据或信号传播速度数据;此消息潜在地能够用于地理位置的随后重新运算。
接收器的经运算位置、经运算时间和/或经运算速度和用于运算它们的其他数据及其一个或多个数字签名可存储于存储单元中。
作为变体或另外,这些数据以明文或加密形式传输至远程服务器以便存储于该处,接收器的位置和/或时间和/或经运算速度优选地与运算此信息的准确度相关的信息一起存储和/或传输。例如,传输可使用有线或无线因特网或经由4G或5G网络或经由Lora或Sigfox网络来执行。
此外,接收器亦可设计为使用自接收信号和各种其他仪器(尤其是一内部时钟、加速度传感器和/或陀螺仪)推断的经认证位置和速度来认证位置、时间、速度或加速度。
在一个实施例中,认证信号亦用作信息和地理位置信号。
在此实施例中,方法可包括步骤,其中:
-接收器使用由发射器发射的地理位置信号执行其位置的第一运算,
-接收器亦使用用于第一运算的地理位置信号之后的认证信号执行其位置的至少第二运算和优选地第三运算,
-若第二位置运算和第三位置运算的至少一者失败,则接收器拒绝认证使用地理位置信号运算的位置,
-否则,接收器比较该第一运算、第二运算和第三运算,
-若存在显著差异,尤其表明与自然不兼容的接收器的加速度或速度(尤其是非相对论性),则接收器拒绝认证位置,
若不存在显著差异,则接收器认证使用地理位置信号获得的位置。
当认证信号用作地理位置信号时,在认证使用地理位置信号运算的地理位置之前,接收器优选地验证其是否能够使用由发射地理位置信号的相同发射器的各者发射的连续认证信号来连续至少两次、但优选地连续三次判定此相同地理位置。若接收器考虑这些运算的加速度,则其可省略考虑此现象以运算第三地理位置以便不必使用又一后续信号。使用第一地理位置信号执行的地理位置的运算优选地用于给出接收器的空间和时间坐标,而使用认证信号的后续运算用于验证这些认证信号没有受检查终端机或干扰站干扰,且使用第三认证信号的运算用于验证这些第二认证信号没有在检测系统发生故障之后受干扰。
接收器
独立地或结合前述目标,本发明的另一主题是一种接收器,其尤其用于实施上文所界定的认证方法。
接收器可被配置为:
-接收源自多个发射器且用于运算接收器的地理位置的电磁信号,称为“地理位置信号”,
-接收源自所述发射器的额外电磁信号,
-通过测量地理位置信号的接收时间来判定接收器的地理位置,
-基于额外电磁信号来判定地理位置的真实性。
优选地,额外电磁信号各包括数字签名。
有利地,接收器设计为能够译码额外电磁信号的数字签名。
额外电磁信号可包括在地理位置信号之后接收的信号,称为“认证信号”。
额外电磁信号可包括伴随地理位置信号的信号,称为“信息信号”。
伴随地理位置信号的信息信号可包括与该地理位置信号的发射器的位置相关的数据和/或包括提供关于发射器的位置的信息的识别符,信息信号优选地包括关于该地理位置信号的发射日期和时间的时间信息。
信息信号亦可包括提供关于天气的信息的天气数据(尤其是围绕发射器的区域中的气压、云覆盖、温度、湿度测定)和/或提供关于电磁波在易于使用地理位置信号的方向和距离上的传播速度的信息的速度数据。使用天气数据可考虑地理位置信号和/或认证信号易于在其自其发射器至接收器的路径上经历的中断。这尤其可在运算地理位置方面提高准确度。
信息信号亦可包括指示应发射后续认证信号的时间的信息。
认证和信息信号可各包括经传输数据的数字签名。
接收器优选地包括:
·内部时钟,
·用于与计算机网络通信以便接收天气信息或关于地理位置信号和/或认证信号的传播速度的信息的构件,
·用于与计算机网络(可为上述网络,但亦可为仅允许发送数据的定向网络,诸如用于传输地理位置数据(尤其是其位置)的Sigfox或Lora网络)通信的构件,
·用于存储关于其中易于使用接收器的环境的数据的构件,尤其是与建筑物相关的数据,例如其隔墙及其墙壁的厚度和/或地下,包含关于地面的组成及其位点的水道、海洋、湖泊的深度及其盐度,这些数据可影响其中易于使用该接收器的位置的信号传输速度;此数据存储构件可亦用于存储所执行的地理定位且尤其在该接收器的行进期间,伴随时间信息和关于速度和加速度的信息,
·用于使用地理位置和/或认证信号、与信号相关联的数据和该接收器中可用的数据来运算发射器的坐标和速度的运算构件,
·用于验证数字签名、创建数字签名和可能加密和签署数据的认证构件。
优选地,接收器包括多个接收天线,例如三个接收天线,尤其是基于磁感应的圆形接收天线,天线优选地放置于正交平面中以便能够接收源自空间中所有方向的信号。
接收器可包括配置为检测由发射器发射的信号的接收时间的一检测单元,该单元优选地包括集成电路或集成子电路,电路或子电路优选地配置为以60GHz的频率操作。
电路或子电路可配置为记录作为接收器的时钟的时间的函数而被接收的电磁信号的振幅以允许尤其电子或计算机模块自其推断电磁信号的接收时间。
接收时间的判定可(例如)通过在(例如)对应信号的周期的20倍上对信号峰值的日期求平均来执行。例如,包括5个最大功率峰值和15个最小功率峰值的信号可用5个最大功率峰值的平均通过日期来确定日期。
接收时间的判定可通过任何其他方式来执行,尤其通过使用人工智能。
接收器可配置于任何环境中,尤其在室内环境中,尤其在建筑物内部。
接收器亦可配置为接收提供关于包围发射器的区域中的天气的信息的天气数据和/或提供关于电磁波在易于使用地理位置信号的方向和距离上的传播速度的信息的速度数据,尤其是信号到达包围发射器的该区域中的点的最小和最大平均传播速度。这些天气和/或速度数据可含于伴随地理位置信号的信息信号中。
作为变体,接收器配置为询问提供关于上述天气数据或速度数据的信息的服务器。
接收器可设计为除其位置之外还运算提供关于接收地理位置和/或认证信号的时间的信息的时间信息。
接收器可设计为除其位置之外亦运算接收器和/或发射器的速度和该速度的方向。
接收器可设计为认证其运算位置和/或运算时间,例如使用哈希,尤其使用其私钥存储于发射器中的非对称密码。
接收器可设计为将接收器的经运算位置和/或经运算时间存储于存储构件中和/或将这些数据以明文或加密形式传输至远程服务器以便存储于该处,接收器的位置和/或时间和/或经运算速度优选地与运算此信息的准确度相关的信息一起存储和/或传输。传输可(例如)使用有线或无线因特网或经由4G或5G网络或经由Lora或Sigfox网络或通过卫星传输来执行,尤其与位置的实际测量不同步。
接收器可配置为接收具有小于1GHz的频率的至少一个信号,优选地在长波范围内,尤其具有3kHz至300kHz之间的频率。
优选地,接收器配置为接收具有30MHz至3GHz之间的频率的地理位置和认证信号,对应于10cm至10m之间的波长。
接收器亦可配置为接收GPS(全球定位系统)信号,尤其具有频率L1或L2,分别对应于1575.42MHz和1227.60MHz。
系统
独立地或结合前述目的,本发明的另一主题是一种系统,其尤其用于实施上文所界定的认证方法。
系统可包括:
a)多个发射器,分别设计为发射用于地理定位的电磁信号(称为“地理位置信号”)和额外电磁信号,
b)至少一个接收器,其设计为接收由发射器发射的电磁信号且配置为:
-基于地理位置信号来判定接收器的位置,和
-基于额外电磁信号来判定地理位置的真实性。
系统可设计为:
-除接收器的位置之外,亦运算提供关于接收地理位置和/或认证信号的时间的信息的时间信息和/或接收器的速度和/或加速度,和
-认证接收器的位置、速度或加速度和/或经运算时间,例如使用哈希,尤其使用其私钥存储于发射器中的非对称密码。
系统可有利地包括用于验证地理位置信号的真实性和有效性的至少一个检查终端机。
系统可包括上文所描述的检查系统。特定言之,检查系统包括一个或多个检查终端机。系统可包括一个或多个干扰站。
系统可有利地设计为从由经认证信号同步的其时钟、从位置、从速度和从经认证加速度和可能从加速度计推断在不同于地理位置信号的一者的接收时间的时间的时间、位置、速度和加速度,一个或多个经运算数据接着能够由该发射器认证,其准确度仍经调整为时钟的准确度,且针对位置、速度和加速度的运算,亦经调整为加速度计的准确度。
系统优选地设计为尤其通过接收器来将接收器的经认证运算位置和/或经运算时间记录于系统的存储单元中和/或以明文或加密形式将此消息传输至远程服务器以便存储于该处,接收器的经运算位置和/或经运算时间和/或经运算速度和加速度优选地与运算此信息的准确度相关的信息和与用于运算其的接收信号相关的信息一起存储和/或传输。
发射器
优选地,发射器具有时间同步时钟。
优选地,发射器的时钟考虑自其上次同步以来其行进或定位的高度和速度以便运算时间,该运算尤其考虑根据其高度的时钟时间流差,如通过广义相对论的原理所描述。
优选地,至少两个发射器发射时间重合的地理位置和/或认证信号,两个发射器各发射不同波长的地理位置信号。
优选地,发射器设计为发射具有相对于给定时区的预定偏移的地理位置信号。
至少一个发射器可设计为发射长波范围内的信号,尤其具有3kHz至300kHz之间的频率。
发射器的至少一者可设计为发射具有小于1GHz的频率的地理位置信号。
至少一个发射器可设计为发射具有属于HF、VHF、UHF、FM或TV频带的频率的信号。
至少一个发射器可设计为发射具有30MHz至3GHz之间的频率的信号。
至少一个发射器是GPS(全球定位系统)发射器,其尤其发射具有频率L1或L2的地理位置信号,分别对应于1575.42MHz和1227.60MHz。
在一个实施例中,发射器的至少一者是陆上的,尤其是配置于高处或建筑物(诸如塔)的顶部上的至少一个发射器。此配置可提高地理定位的准确度和传输速度的测量。
作为变体或另外,至少一个发射器配置于卫星、飞行物体或漂浮于天空中的物体上,该发射器优选地设计为发射具有大于250MHz的频率的信号。
特别是,发射器可配置于在地球静止轨道中或围绕地球移动的卫星中。
发射器配置于地球静止轨道中的事实可提高传输速度和高度数据的准确度,但限制能够用于传输其发射的地理位置信号的波长。
发射器或一些发射器可配置为定向发射地理位置信号,该发射器包括定向天线(例如偶极天线)和/或至少一个导向器和/或反射器配置于由发射器发射的信号的轨道中以便将其导向到预定方向。
各发射器可配置为使与发射器的范围及其信号在其被接收时的最小强度、在其范围内的检查和非检查区域(即,在其能够接收和使用的周边内)相关的数据与信息信号或至少一个认证信号一起传输。
发射器可分别设计为将与其自身位置、速度和加速度的变化相关的信息尤其周期性地传输至接收器和/或检查终端机或传输至检查终端机所连接的服务器。
其他可行应用
认证交易
本发明还涉及一种用于认证交易或支付的方法,其中通过实施根据本发明的地理位置认证方法或使用根据本发明的接收器或使用根据本发明的系统来认证地理位置或甚至交易或支付时间,且视情况认证交易或支付的签署人或联署人的地理位置。
用于认证交易或支付的上述方法亦可包括以下步骤:
-若交易是使用彼此远离的两个终端机执行的,则在终端机的一者或终端机的两者上显示另一终端机的位置以允许且可能帮助签署人输入其在签署时所在的地址和日期和时间,
-比较地理位置或甚至所运算的交易或支付的时间与位置或甚至由联署人声明的交易时间,
-若存在差异,则拒绝认证交易或支付。
保障交易
本发明还涉及一种用于保障交易或支付的方法,其包括以下步骤:
-通过实施根据本发明的地理位置认证方法或使用根据本发明的接收器或使用根据本发明的系统来认证与交易或支付系统相关联的接收器的地理位置,
-若该认证失败或若地理位置的运算相对于针对该交易预定的地理位置准确度不够准确,则防止交易或支付。
优选地,若运算准确度大于一预定地理位置准确度,则地理位置的运算相对于预定地理位置准确度不够准确,例如在交易需要单一签署人时1m或在其需要多个签署人时水平坐标5cm且垂直坐标50cm。
本发明还涉及一种用于检查交易或支付的方法,其中交易或支付以通过实施根据本发明的地理位置认证方法或使用根据本发明的接收器或使用根据本发明的系统来地理定位允许该交易或该支付的终端机的可能性为条件。
限制时空使用
本发明还涉及一种用于限制使用者使用许可或权利的方法,其中:
-通过实施根据本发明的认证方法、使用接收器或使用根据本发明的系统来地理定位用户或甚至使用者请求访问的时间和/或日期,
-认证地理位置是否属于授权位置列表和/或甚至该日期和/或时间是否在预定时间范围内,且
-若为负面结果,则防止使用许可或权利。
本发明还涉及一种用于限制能够由设备读取的数据的访问的方法:
-通过实施根据本发明的方法或使用根据本发明的接收器或系统来认证与设备相关联的接收器的地理位置或甚至请求访问的时间和/或日期,
-验证地理位置是否属于授权位置列表或甚至时间和/或日期是否在预定时间范围内,且
-若为负面结果,则拒绝访问资料。
路径追踪
本发明还涉及一种用于追踪货物或车辆的路径的方法,其中一个或多个接收器通过实施方法、使用根据本发明的接收器或系统来周期性记录货物或车辆的经认证地理位置或甚至经认证时间和/或经认证日期和/或经认证速度和/或经认证加速度。
警报
本发明还涉及一种位置追踪方法,其中当接收器被检测到在预定区域外或内或离开或进入预定区域时触发警报信号,警报可为声音、视觉或受(例如)经由Lora、Sigfox或4G或5G网络发射的消息影响。
频率同步、水下潜水、游泳、穿隧和电缆和管道安装
使用根据本发明的地理位置认证方法或使用根据本发明的接收器或使用根据本发明的系统用于:
-使远程时钟同步,
-水下潜水和游泳,
-用于在不挖沟的情况下穿隧或安装电缆或地下管道,优选地使用放置于测量点处的至少两个接收器,
-允许一用户认证其位置,尤其在接收器配备有用于输入密码的构件或生物特征辨识构件;此系统能够发射具有几十个字符的清晰签名以便认证用户的身份、位置和时间,用户接着可由该用户的联络人验证且因此能够验证此信息,
-使在取消之后进行的交易无效,包含基于该交易的日期和时间的记录使用支付方式的支付交易;取消可能导致后续交易取消。
本发明还涉及一种使用根据本发明的移动接收器地理定位静止物体的方法,该移动接收器通过实施根据本发明的方法来地理定位,
在该方法中,接收器在不同时间在至少两个不同位置接收来自静止物体的地理位置信号且通过实施根据本发明的方法来计算静止物体的位置,
该方法尤其包括显示移动接收器在这些位置中的位置和固定物体在地图或平面图上的位置。
附图说明
将能够在阅读本发明的非限制示例性实施方案的以下详细描述且检查附图之后更好地理解本发明,其中:
[图1]图1示意性和部分示出根据本发明的用于实施用于认证地理位置的方法的系统,
[图2]图2示出了根据本发明的认证方法的一个实例,
[图3]图3是示出实施图2的认证方法的方法的一个实例的各个步骤的方块图,
[图4]图4是示出实施图2的认证方法的方法的一个实例的各个步骤的方块图,
[图5]图5是示出实施图2的认证方法的方法的一个实例的各个步骤的方块图,和
[图6]图6是示出实施图2的认证方法的方法的一个实例的各个步骤的方块图。
具体实施方式
图1
图1示出用于实施根据本发明的认证方法的系统1的一个实例。
此系统1包括接收器10。优选地,接收器10包括多个接收天线,例如三个接收天线,尤其是基于磁感应的圆形接收天线,天线优选地放置于正交平面中以便能够接收源自空间所有方向的信号。
在所示出的实例中,接收器10还包括配置为检测由发射器发射的信号的接收时间的检测单元,该单元优选地包括集成电路或集成子电路,电路或子电路优选地配置为以60GHz的频率操作。
接收器10可配置于任何环境中,尤其在室内环境中,尤其在建筑物内。
如图1中所示,系统1还包括多个发射器20。
发射器20发射用于运算接收器10的位置的电磁信号23,称为“地理位置信号”。
除地理位置信号23之外,发射器20各发射包括用于鉴定接收器的位置的数据的额外电磁信号。
额外电磁信号包括在地理位置信号之后接收的信号25,称为“认证信号”。
额外电磁信号包括伴随地理位置信号的信号27,称为“信息信号”。
伴随地理位置信号23的信息信号27包括与所述地理位置信号的发射器的位置相关的数据和/或包括提供关于发射器的位置的信息的识别符,信息信号优选地包括关于该地理位置信号的发射日期和时间的时间信息。
信息信号27还包括提供关于天气的信息的天气数据(尤其是包围发射器的区域中的气压、云覆盖、温度、湿度测定)和/或提供关于电磁波在其中易于使用地理位置信号的方向和距离上的传播速度的信息的速度数据。
作为变体,天气和速度数据可从远程服务器40访问。
在所绘示的实例中,信息信号26亦包括指示应发射后续认证信号的时间的信息。
认证信号和信息信号各包括传输数据的数字签名。
发射器20可为陆上的。发射器(例如)配置于高处或建筑物(尤其是塔)的顶部上,且优选地在不同高度处。
作为变体,发射器20配置于在地球静止轨道中的卫星上或围绕地球移动的卫星上。
优选地,这些发射器20能够定向传输地理位置信号23和认证信号25。
例如,发射器20分别包括定向天线,例如偶极天线。作为替代,发射器20分别包括配置于由发射器发射的信号的轨道中的导向器和/或反射器以便将其导向预定方向。
图2
下文将参考图2给出根据本发明的认证方法的描述。
步骤101对应于接收器10接收由发射器20发射的地理位置信号23。
在步骤101之前或与步骤101同时或在步骤101之后,在步骤102中分析地理位置信号以验证其真实性。为此,系统1包括多个检查终端机30。
地理位置信号的真实性由各检查终端机30通过验证信息信号和认证信号的数字签名、运算地理位置信号在其发射器与检查终端机之间的平均传输速度和比较该经运算平均传输速度与可行传输速度范围来验证。
在实例中,可行传输速度范围鉴于天气状况判定,尤其包含信号在其发射器与检查终端机之间行进通过的空间的大气压、温度和湿度测定。
若在步骤102中对地理位置信号23执行的分析结果是否定的,即,如果此信号的传输速度不在可行值范围内和/或如果附于信号的消息中的所有数据无效,则在步骤103中触发针对欺诈信号的预定动作以便防止发射欺诈地理位置信号的发射器在此欺诈信号之后发送认证信号或防止接收器接收此认证信号。
在所绘示的实例中,针对欺诈信号的预定动作包括尤其通过与检查终端机相关联的一个或多个干扰站来干扰由接收器10预期在接收欺诈地理位置信号之后认证地理位置的认证信号。
在所绘示的实例中,干扰限于由以下界定的区域Z:
(i)不精确地理位置信号23的发射器20的位置,通过使用检查终端机的三边测量来运算,和
(ii)地理位置信号23的功率,经识别区域Z对应于不精确地理位置信号已依大于或等于最小阈值的信号功率行进通过的区域。
最小阈值可针对多个发射器中的发射器、这些发射器的群组或所有这些发射器预先确定,在该阈值以下,接收器不能使用该认证信号来认证地理位置。
相比而言,若分析结果是肯定的,则接收器在步骤104中自发射地理位置信号23的各发射器接收第一认证信号25。
以相同于地理位置信号的方式,方法可包括步骤105,其中由检查终端机30验证认证信号的真实性。
若在步骤105中对认证信号25执行的分析结果是否定的,则在步骤106中触发针对欺诈信号的预定动作以防止发射欺诈认证信号的发射器在此欺诈信号之后发送第二认证信号或防止接收器接收此第二认证信号。
如同地理位置信号,预定动作优选地干扰第二欺诈认证信号。
相比而言,若结果是肯定的,则接收器在步骤107中自发射地理位置信号和第一认证信号的各发射器接收第二认证信号。
若尚未运算,接收器在步骤108中使用地理位置信号运算其位置。在所示的实例中,接收器10的位置通过三边测量来运算。
在此运算步骤108中,接收器还可运算提供关于接收地理位置和/或认证信号的时间的信息的时间信息。
方法还包括在步骤108中,除接收器的位置之外,还运算接收器的速度和该速度的方向。
优选地,在步骤109中,为了认证其位置,接收器使用第一和第二认证信号第二和第三次运算其位置。
在地理位置信号之后使用第一认证信号的运算用于验证这些认证信号未受检查终端机或由检查终端机控制的干扰站干扰。
使用第二认证信号的运算可验证检查系统在第一认证信号的潜在干扰期间未检测到其操作的任何异常。
如果在这些位置运算中未检测到问题,则接收器可在步骤110中认证其在步骤108中使用地理位置信号运算的位置。
优选地,接收器的位置可使用加密哈希、使用其私钥存储于发射器20中的非对称密码来认证。
步骤110亦包括认证接收器的经运算时间和/或经运算速度,认证优选地使用加密哈希、使用其私钥存储于发射器20中的非对称密码来执行。
步骤111包括存储接收器的经运算位置和经运算时间以及与用于运算它们的接收信号相关的信息。
存储在系统,尤其是接收器的存储单元中执行。
作为变体,此信息经传输至远程服务器40以便存储于该处。
在所示的实例中,接收器的位置和/或接收器的时间和/或速度与运算此信息的准确度相关的信息一起存储和/或传输。
此信息可与用于运算其的接收地理位置信号相关的信息一起存储和/或传输。
图3
图3示出根据本发明的用于保障交易的方法的一个实例。
如所绘示,在步骤201中,通过实施上述认证方法来运算和认证与交易系统相关联的接收器的位置。
若运算该位置或认证位置失败,则在步骤202中防止交易。
图4
图4示出根据本发明的用于限制用户使用许可或权利的方法。
此方法包括在步骤301中通过实施上述认证方法来判定用户的经认证位置或甚至用户请求访问的时间。
在步骤302中,验证此位置是否属于授权位置列表或甚至该时间是否在预定时间范围内。
若为否,则防止使用许可或权利,此对应于步骤303。
图5
图5示出根据本发明的用于限制能够由设备读取的数据的访问的方法。
此方法包括在步骤401中通过实施上述认证方法来认证与设备相关联的接收器的地理位置和请求访问的时间。
在步骤402中,验证地理位置是否属于授权位置列表或甚至该时间是否在预定时间范围内,且
若为否,则在步骤403拒绝数据访问。
图6
图6示出根据本发明的用于认证交易的方法的一个实例。
在步骤501中,通过实施根据本发明的地理位置认证方法来认证交易的地理位置或甚至交易的时间,且视情况认证交易的联署人的地理位置。
在步骤502中,比较交易的经运算地理位置或甚至经运算时间与地理位置或甚至由联署人声明的交易时间,且视情况比较交易的联署人的地理位置与联署人的声明地理位置。
若存在差异,则在步骤503中拒绝交易认证。
若情况相反,则在步骤504中认证交易。
当然,本发明不限于所描述的实例。
Claims (36)
1.一种用于认证接收器(10)的地理位置的方法,包括:在所述认证之前,除由多个发射器(20)发射且用于运算所述地理位置(23)的地理位置信号之外,在预定时间还接收由相同发射器(20)发射且包括用于鉴定所述地理位置的数据的预定数量的额外电磁信号(25;27),所述方法包括基于所述额外电磁信号(25;27)来判定所述地理位置的真实性。
2.如前一项权利要求所述的方法,所述额外电磁信号(25;27)中的一些是在所述地理位置信号(23)之后接收的,称为“认证信号”(25),所述方法优选地包括所述接收器(10)在接收用于运算所述地理位置且由所述相同发射器(20)发射的各地理位置信号(23)之后,在预定持续时间内接收至少两个认证信号(25)。
3.如权利要求1或2所述的方法,伴随所述地理位置信号的所述额外电磁信号(25;27)中的一些,称为“信息信号”(27),伴随地理位置信号的所述信息信号(27)包括与所述地理位置信号的所述发射器(20)的位置相关的数据和/或包括提供关于所述发射器(20)的所述位置的信息的识别符,所述信息信号优选地包括关于所述地理位置信号(23)的发射日期和时间的时间信息。
4.如前一项权利要求所述的方法,其中,所述信息信号(23)还包括提供关于天气的信息的天气数据,尤其是围绕所述发射器的区域中的气压、云覆盖、温度、湿度测定,和/或提供关于电磁波在易于使用所述地理位置信号(23)的方向和距离上的传播速度的信息的速度数据。
5.如权利要求3或4所述的方法,所述信息信号(27)还包括指示应发射后续认证信号(25)的时间的信息。
6.如权利要求2至5中任一项所述的方法,所述认证信号(25)包括指示应由所述相同发射器(20)发射后续认证信号(25)的时间的信息。
7.如权利要求3至6中任一项所述的方法,所述认证信号和信息信号(25;27)各包括传输数据的数字签名。
8.如权利要求3至7中任一项所述的方法,使用所述地理位置信号(23)运算的所述地理位置的所述认证仅在所述预定时间内接收预定数量的信息(23)和认证信号(25)之后被准许。
9.如权利要求3至8中任一项和权利要求7所述的方法,在所述认证之前执行以下动作中的至少一者:
·验证所述认证信号(25)和所述信息信号(23)的所述数字签名,
·验证所述认证信号(25)或所述信息信号(27)都不包括使用于运算所述地理位置的所述地理位置信号的一者的有效性无效的任何消息,
·验证所述认证信号(25)都不包括使用于认证所述地理位置的所述认证信号(25)的一者的有效性无效的任何消息,或
·基于所述信息信号(27)和所述认证信号(25)来验证所述认证信号是认证所述地理位置信号的认证信号,尤其通过验证所述认证信号(25)的所述发射器(20)的身份或位置和其发送时间,尤其是在所述认证信号(25)和所述信息信号(27)中记录或引用的日期及其时间。
10.如权利要求3至9中任一项所述的方法,其中,在认证地理位置之前,还验证至少一个认证信号(25),优选地所有所述认证信号(25)已在与以下相容的时间被接收:
i.在接收由所述发射器(20)发射的所述地理位置信号(23)或接收所述认证信号(25)时判定的所述认证信号(25)的所述发射器与所述接收器(10)的时钟之间的偏移,
ii.所述接收器(10)与所述发射器(20)之间的距离,例如使用由所述相同发射器(20)发射的所述地理位置信号(23)来判定的距离,
iii.发射时间,尤其是其发射日期和时间,如伴随所述地理位置信号(23)的所述信息信号(27)或另一认证信号(25)中所记录或指示的,或
iv.所述接收器(10)已知的所述天气数据或波传播速度数据,这些数据在所述认证信号(25)中传输或能够由远程服务器访问。
11.如权利要求3至10中任一项所述的方法,包括针对由所述多个发射器(10)中的发射器发射的至少一个地理位置信号(23),进行以下步骤:
-使用一个或多个检查终端机(30)来验证所述地理位置信号(23)的真实性,尤其是伴随所述地理位置信号(23)的所述信息信号(27)的真实性,和
-若为负面结果,则触发针对欺诈信号的预定动作以便执行以下动作中的至少一者:
○防止发送用于认证用所述欺诈信号运算的所述地理位置的至少一个认证信号(25),
○将指示所述欺诈地理位置信号和/或伴随所述欺诈地理位置信号的所述信息信号是欺诈的信息并入至附于在所述欺诈地理位置信号之后由所述相同发射器发射的所述地理位置信号(23)的所述信息信号(27)中,或并入至所述认证信号的至少一者且优选地在所述欺诈地理位置信号之后预期旨在所述认证的所述第一认证信号(25)中,
○尤其通过干扰来防止或强制防止所述接收器(10)接收所述认证信号(25)中的一者,且优选地是在所述欺诈地理位置信号之后发射且由所述接收器(10)预期的用于所述认证的所述第一认证信号。
12.如前一项权利要求所述的方法,包括针对由所述多个发射器(20)中的发射器发射的至少一个认证信号(25)进行以下步骤:
-验证所述认证信号(25)的真实性,尤其使用一个或多个检查终端机(30),且尤其是所述认证信号的签名和所述认证信号不应验证欺诈地理位置信号的事实,尤其是在接收欺诈地理位置信号之后由据称为所述欺诈地理位置信号的来源的所述发射器所发射的认证信号,
-若为负面结果,则针对错误认证信号触发预定动作以便执行以下动作的至中少一者:
○防止由所述错误认证信号引用的所述发射器发送至少一个其他认证信号,所述至少一个其他认证信号在所述错误认证信号之后发射且用于认证使用所述欺诈地理位置信号运算的所述地理位置或能够使用所述错误认证信号来认证,
○将指示所述认证信号不能用于认证所述地理位置的信息并入至在所述错误认证信号之后发射的所述认证信号中的至少一者中,
○尤其通过干扰,来防止或强制防止所述接收器(10)接收认证使用所述欺诈地理位置信号运算的所述地理位置所需或能够使用所述错误消息来认证的至少一个其他认证信号。
13.如权利要求11或12所述的方法,所述地理位置信号(23)的所述真实性通过以下来验证:
·验证包含于伴随所述地理位置信号(23)的所述信息信号(27)中的所述数字签名,
·运算所述发射器与所述检查终端机(30)之间的所述地理位置信号(23)的平均传输速度,
·比较所述经运算平均传输速度与可行传输速度范围。
14.如权利要求11至13中任一项所述的方法,其中,在认证一地理位置之前,所述接收器(10)验证在认证一位置之前该地理位置位于由至少一个检查终端机检查的检查区域内;关于这些区域的信息由伴随所述地理位置信号的所述信息信号、或由所述认证信号的一者或由经连接至所述发射器(20)的诸如另一无线电信号或Lora或Sigfox网络的另一通信方式或诸如4G、Wi-Fi或卫星通信网路的双向通信方式提供。
15.如权利要求11至14中任一项所述的方法,其中,所述接收器(10)向一个或多个检查终端机(30)发送信息以便选择或判定用于签署所述一个或多个认证信号(25)的一个或多个密钥。
16.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,认证经运算时间、经运算速度或经运算加速度,所述认证优选地使用加密哈希、使用私钥存储于所述发射器(20)中的非对称密码来执行。
17.如权利要求15和16中任一项所述的方法,其中,所述数字签名是由所述数据的所述哈希与在验证所述签名时执行此签名验证的设备、尤其是所述接收器或所述一个或多个检查终端机(30)已知的秘密数字的混合所组成。
18.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,存储与用于信息运算的所述接收信号和/或关于所述所执行的地理位置运算、尤其关于所述时间、所述位置和所述速度的准确度相关的信息。
19.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,源自至少两个发射器(20)的地理位置信号(23)时间重合,所述地理位置信号具有不同波长。
20.如前述权利要求中任一项所述的方法,所述地理位置信号在多个不同波长上发射。
21.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,至少一个地理位置信号(23)具有小于1GHz的频率,优选地在长波范围内,尤其具有3kHz至300kHz之间的频率。
22.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,至少一个地理位置信号具有30MHz至3GHz之间的频率,对应于10cm至10m之间的波长。
23.如前述权利要求中任一项所述的方法,所述发射器(20)中的至少一者是陆上的,尤其是配置于塔上。
24.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述接收器(10)使用自所述接收信号和各种其他仪器、尤其是内部时钟、加速度传感器和/或陀螺仪推断的经认证位置和速度来认证位置、时间或速度。
25.一种接收器(10),尤其用于实施如前述权利要求中任一项所述的认证方法,所述接收器(10)配置用于:
-接收源自多个发射器(20)且用于运算所述接收器(10)的地理位置的电磁信号,称为“地理位置信号”,
-接收源自所述发射器(20)的额外电磁信号(25;27),
-通过测量所述地理位置信号的接收时间来判定所述接收器的所述地理位置,和
-基于所述额外电磁信号(25;27)来判定所述地理位置的真实性。
26.如前一项权利要求所述的接收器,包括被配置为检测由所述发射器发射的所述信号的所述接收时间的检测单元,所述单元优选地包括集成电路或集成子电路,所述电路或所述子电路优选地配置为以60GHz的频率操作,所述电路或所述子电路配置为记录作为所述接收器的时钟的时间的函数而被接收的所述电磁信号的振幅,以允许尤其电子模块或计算机模块根据所述振幅推断所述电磁信号的接收时间。
27.如权利要求25和26中任一项所述的接收器,配置于室内环境中,尤其在建筑物内部。
28.一种系统,尤其用于实施如权利要求1至24中任一项所述的方法,所述系统包括:
-多个发射器(20),所述多个发射器(20)分别被设计为发射用于地理定位的称为“地理位置信号”(23)的电磁信号、和额外电磁信号(25;27),
-至少一个接收器(10),所述至少一个接收器(10)被设计为接收由所述发射器(20)发射的所述电磁信号(23;25;27)且被配置为:
-基于所述地理位置信号(23)来判定所述接收器(10)的位置,和
-基于所述额外电磁信号(25;27)来判定所述地理位置的真实性,
所述系统优选地包括用于验证所述地理位置信号(23)的真实性和有效性的至少一个检查终端机(30)。
29.如前一项权利要求所述的系统,至少两个发射器(20)各发射不同波长的地理位置信号(23)。
30.一种用于认证交易或支付的方法,其中:
-通过实施如权利要求1至24中任一项所述的地理位置认证方法或使用如权利要求25至27中任一项所述的接收器或使用如权利要求28和29中任一项所述的系统来认证所述交易或所述支付的地理位置或甚至所述交易的时间,且视情况认证所述交易或所述支付的联署人的地理位置。
31.一种用于保障交易或支付的方法,包括以下步骤:
-通过实施如权利要求1至24中任一项所述的地理位置认证方法或使用如权利要求25至27中任一项所述的接收器或使用如权利要求28和29中任一项所述的系统来认证与交易或支付系统相关联的接收器的地理位置,
-若所述认证失败,或若所述地理位置的运算相对于针对所述交易预定的地理位置准确度不够准确,则防止所述交易或所述支付。
32.一种用于通过实施如权利要求1至24中任一项所述的地理位置认证方法或使用如权利要求25至27中任一项所述的接收器或使用如权利要求28和29中任一项所述的系统来检查使用彼此远离的两个终端机来执行的交易或支付的方法,其中能够在所述终端机中的一者上或所述两个终端机上显示另一终端机的位置。
33.一种用于限制用户使用许可或权利的方法,其中:
-通过实施如权利要求1至24中任一项所述的认证方法或使用如权利要求25至27中任一项所述的接收器或使用如权利要求28和29中任一项所述的系统来认证所述用户的地理位置或甚至所述用户请求访问的时间和/或日期,
-验证所述地理位置是否属于授权位置列表,和/或所述日期和/或时间是否在预定时间范围内,且
-若为负面结果,则防止使用所述许可或所述权利。
34.一种用于限制能够由设备读取的数据的访问的方法:
-通过实施如权利要求1至24中任一项所述的认证方法或使用如权利要求25至27中任一项的接收器或使用如权利要求28和29中任一项所述的系统来认证与所述设备相关联的接收器的地理位置或甚至请求所述访问的时间和/或日期,
-验证所述地理位置是否属于授权位置列表,或甚至所述时间和/或所述日期是否在预定时间范围内,且
-若为负面结果,则拒绝访问所述数据。
35.一种用于追踪货物或车辆的路径的方法,其中一个或多个接收器通过实施如权利要求1至24中任一项所述的认证方法或使用如权利要求25至27中任一项所述的接收器或使用如权利要求27至29中任一项所述的系统来周期性记录所述货物或所述车辆的经认证地理位置或甚至经认证时间和/或经认证日期或经认证速度,所述一个或多个接收器的位置和/或运算此位置的时间和/或日期优选地通过实施如权利要求16的方法来认证。
36.一种用于使用如权利要求25至27中任一项所述的移动接收器来地理定位静止物体的方法,所述移动接收器通过实施如权利要求1至24中任一项所述的方法进行地理定位,在所述方法中所述接收器在不同时间在至少两个不同地方接收来自所述静止物体的地理位置信号,且通过实施根据本发明的方法来计算所述静止物体的位置,
所述方法尤其包括显示所述移动接收器在这些地方中的位置和所述静止物体在地图或平面图上的位置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR2101709A FR3120130B1 (fr) | 2021-02-22 | 2021-02-22 | Procédé de certification de la géolocalisation d’un récepteur |
FRFR2101709 | 2021-02-22 | ||
PCT/EP2022/054264 WO2022175527A2 (fr) | 2021-02-22 | 2022-02-21 | Procédé de certification de la géolocalisation d'un récepteur |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116917757A true CN116917757A (zh) | 2023-10-20 |
Family
ID=76283833
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202280015128.8A Pending CN116917757A (zh) | 2021-02-22 | 2022-02-21 | 用于认证接收器的地理位置的方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220272080A1 (zh) |
EP (1) | EP4295168A2 (zh) |
CN (1) | CN116917757A (zh) |
FR (1) | FR3120130B1 (zh) |
TW (1) | TW202240200A (zh) |
WO (1) | WO2022175527A2 (zh) |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6457129B2 (en) * | 1998-03-31 | 2002-09-24 | Intel Corporation | Geographic location receiver based computer system security |
US8972589B2 (en) * | 2002-03-01 | 2015-03-03 | Enterasys Networks, Inc. | Location-based access control in a data network |
US9060273B2 (en) * | 2012-03-22 | 2015-06-16 | Blackberry Limited | Authentication server and methods for granting tokens comprising location data |
US9535164B2 (en) * | 2013-10-10 | 2017-01-03 | Google Technology Holdings LLC | Systems and methods for location assistance with personal area network devices |
US10075807B2 (en) * | 2015-06-30 | 2018-09-11 | Qualcomm Incorporated | Ground-based location systems and methods |
US10430786B1 (en) * | 2015-10-21 | 2019-10-01 | Urayoan Camacho | Enhanced certificate authority |
WO2017100686A1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-15 | Patrocinium Systems, Llc | Secure beacon-based location systems and methods |
US20170250986A1 (en) * | 2016-02-29 | 2017-08-31 | Nextnav, Llc | Systems and methods for controlling access to position information |
AU2017240674A1 (en) * | 2016-03-31 | 2018-08-09 | Visa International Service Association | System and method for correlating diverse location data for data security |
US20180045531A1 (en) * | 2016-08-12 | 2018-02-15 | International Business Machines Corporation | Tracing vehicle paths |
ES2926451T3 (es) * | 2017-04-13 | 2022-10-26 | Equifax Inc | Detección basada en la ubicación del uso no autorizado de funciones de un entorno informático interactivo |
FR3092923B1 (fr) | 2019-02-19 | 2021-05-21 | Sangle Ferriere Bruno | Méthode cryptographique de vérification des données |
US11277747B2 (en) * | 2019-04-03 | 2022-03-15 | Google Llc | Base station location authentication |
-
2021
- 2021-02-22 FR FR2101709A patent/FR3120130B1/fr active Active
-
2022
- 2022-02-21 US US17/676,493 patent/US20220272080A1/en active Pending
- 2022-02-21 EP EP22711897.3A patent/EP4295168A2/fr active Pending
- 2022-02-21 CN CN202280015128.8A patent/CN116917757A/zh active Pending
- 2022-02-21 WO PCT/EP2022/054264 patent/WO2022175527A2/fr active Application Filing
- 2022-02-22 TW TW111106393A patent/TW202240200A/zh unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW202240200A (zh) | 2022-10-16 |
EP4295168A2 (fr) | 2023-12-27 |
WO2022175527A2 (fr) | 2022-08-25 |
US20220272080A1 (en) | 2022-08-25 |
WO2022175527A3 (fr) | 2022-11-24 |
FR3120130A1 (fr) | 2022-08-26 |
FR3120130B1 (fr) | 2023-03-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Jansen et al. | Crowd-GPS-Sec: Leveraging crowdsourcing to detect and localize GPS spoofing attacks | |
Jansen et al. | Multi-receiver GPS spoofing detection: Error models and realization | |
CN103293512B (zh) | 使用本地波传播模型定位 | |
Schäfer et al. | Secure motion verification using the doppler effect | |
US8135952B2 (en) | Method and system for secure position determination | |
JPH11512860A (ja) | リモート・ユーザの位置認証システム | |
EP2540029B1 (en) | System and method for location-aware security and access | |
He et al. | Dual-antenna GNSS spoofing detection method based on Doppler frequency difference of arrival | |
Wang et al. | A low-cost platform for time-variant wireless channel measurements with application to positioning | |
US8576123B2 (en) | Method and system for vessel authentication and location validation | |
US7224308B2 (en) | Identification and location system for personnel and vehicles | |
Granados et al. | Redundant localization system for automatic vehicles | |
US6816106B1 (en) | Identification and location system for personnel and vehicles | |
CN116917757A (zh) | 用于认证接收器的地理位置的方法 | |
CN117321436A (zh) | 用于地理定位接收器的方法 | |
Strohmeier et al. | A localization approach for crowdsourced air traffic communication networks | |
Kalashnikova et al. | Consideration of methods to protect frequency resources of satellite system against unauthorized access | |
Jansen | Detection and localization of attacks on satellite-based navigation systems | |
Hancke | Security of embedded location systems | |
US20230053158A1 (en) | Avionics-free global aviation surveillance systems and processes | |
Couder et al. | Leveraging Signal Strength as a Mechanism to Secure GPS Messages | |
Rosłoniec | Radio Beacons and Distance Measuring Equipment Supporting Flight and Landing of the Aircrafts | |
Kianfar | Ultra-wideband based positioning systems for harsh mining environment | |
Sagiraju et al. | Enhancing security in wireless networks using positioning techniques | |
Tolstikov et al. | Countering Spoofing and Improving the Noise Immunity of Consumer Equipment GNSS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |