TPMS 신호: GPS 없이 자동차 추적

수동 TPMS 신호를 통한 차량 추적: 개인정보 위협 분석

직접식 타이어 공기압 모니터링 시스템(dTPMS)의 신호는 고정된 고유 타이어 ID와 함께 평문으로 전송됩니다. 도로변에 저렴한 SDR 수신기 네트워크를 배치하면 수백만 건의 메시지를 수집하여 차량의 존재, 유형, 적재량, 운전 스타일을 감지할 수 있습니다. 10주간의 실험에서 20,000대 이상의 차량으로부터 600만 건 이상의 전송을 기록했으며, 그중 12대는 검증되었습니다. 단일 수신기 비용은 약 100달러로, 이 위협은 매우 접근하기 쉽습니다.

dTPMS의 구조와 작동 모드

dTPMS는 간접식 iTPMS와 달리 타이어 내부 센서를 통해 직접 압력과 온도를 측정합니다. 전송은 315/433 MHz에서 ASK/FSK 변조로 이루어지며, 패킷 길이는 100비트, 전송 속도는 20 Kbit/s(전송당 5ms)입니다. 패킷에는 다음이 포함됩니다:

• 프리앰블(0x55555556 또는 0xaaaaaaa9);
• 센서 ID(24–32비트);
• 온도 및 압력;
• 플래그(배터리 상태);
• CRC.

활성화: 이동 중 — 30–120초 간격, 또는 LF 펄스(125 kHz)를 통해. 모드(Schrader 기준): 주행(7.5초당 1 메시지), 휴식(1시간당 1회), 식별. 일부 시스템은 주차 중에도 지속적으로 전송합니다.

위협 모델: SDR 수신기 네트워크

수동 감시는 RTL-SDR + 라즈베리 파이를 사용하여 구축됩니다. 수신기는 최대 40미터 반경 내 신호를 포착하며, 데이터는 추적을 위해 집계됩니다. 알고리즘은 시간적 패턴, RSSI, 매개변수(압력, 온도)를 기반으로 네 개 타이어의 ID를 단일 차량과 매칭합니다.

추출 가능한 주요 데이터:

• 존재 및 경로: 수신기 네트워크를 통한 일련의 감지로 경로를 구축합니다.
• 차량 유형: 브랜드/모델별 ID 클러스터링(독점 프로토콜).
• 적재량: 압력 변화는 무게와 상관관계가 있습니다.
• 운전 스타일: 전송 빈도, RSSI 델타 및 모션 센서 데이터로 추론된 가속도.

12대의 테스트 차량에서 타이어 매칭 정확도는 95% 이상이었으며, 이동 프로필은 5% 미만의 오차로 재구성되었습니다.

신호 분석 방법

수집: 도로에 RTL-SDR 5대 배치, 10주간, 600만 개 이상의 패킷. 처리:

• 프리앰블/ID의 복조 및 디코딩;
• ID별 클러스터링(타이어 수명 동안 고정);
• 타이어를 차량과 매칭: 시간 창 + 지리적 맥락 + RSSI 패턴;
• 프로파일링: 특징(전송 간격, 압력 델타, 온도)에 대한 ML 모델.

디코딩된 패킷 예시(Schrader 전형):

프리앰블: 0x55555556
ID: 0x1A2B3C4D
압력: 2.2 bar
온도: 25°C
배터리: 정상
CRC: 0xE7

배치는 확장 가능합니다: 수천 대의 차량을 자동으로 추적할 수 있습니다.

핵심 요약

• 평문으로 전송되는 고정 ID는 소유자 동의 없이 영구적 추적을 가능하게 합니다;
• 500달러의 수신기 5대로 구성된 네트워크로 지역을 커버하며 20,000대 이상의 차량을 포착할 수 있습니다;
• 추출된 데이터는 경로뿐만 아니라 수동 지표로부터 적재량과 운전 스타일을 포함합니다;
• dTPMS의 암호화 부재는 규정(UNECE R155)에서 간과되고 있습니다;
• 권장사항: 새로운 시스템을 위한 ID 회전, 암호화, 주파수 호핑.

— Editorial Team