分享

思考 | 加了偏移的火星坐标系,真的能实现信息安全吗?

 gfergfer 2022-05-26 发布于辽宁

前言

本期文章目录如下:

一、什么是火星坐标系

二、火星坐标系应用于何处

三、火星坐标系偏移了多少

四、有了火星坐标系,就无法知道真实的坐标信息了吗

五、结语

什么是火星坐标系

是一种国家保密插件,也叫做加密插件或者加偏或者SM模组,其实就是对真实坐标系统进行人为的加偏处理,按照特殊的算法,将真实的坐标加密成虚假的坐标,而这个加偏并不是线性的加偏,所以各地的偏移情况都会有所不同。而加密后的坐标也常被人称为火星坐标系统(GCJ-02)。

——来源于百度百科

火星坐标系应用于何处

它主要应用于两个方面,电子地图和导航设备

第一步,地图公司测绘地图,测绘完成后,送到国家测绘部门,将真实坐标的电子地图,加密成“火星坐标”,这样的地图才是可以出版和发布的,然后才可以让GPS公司处理。

第二步,所有的GPS公司,只要需要汽车导航的,需要用到导航电子地图的,都需要在软件中加入国家保密算法,将COM口读出来的真实的坐标信号,加密转换成国家要求的保密的坐标。这样,GPS导航仪和导航电子地图就可以完全匹配,GPS也就可以正常工作了。

也就是说,对互联网地图加了偏移,对GPS定位设备也加了同样的偏移,这样就实现了定位和地图在偏移坐标系下的吻合。

火星坐标系偏移了多少

偏移可以从两个方面来查看:一是某点的点位偏差,二是线段在不同坐标系下的距离偏差

营地君利用奥维,从天地图上随意选取了8个坐标点,分别导出它的WGS84坐标和GCJ-02坐标,用来计算点位偏差和距离偏差。

图片

(一个偶然的发现:使用9.0.6版本的奥维地图,在台湾以及其附近海上区域添加标签,在经纬度界面是查看不到带有偏移的CCJ-02坐标的,也就是说,在台湾区域,通过添加标签来查看到的坐标似乎都是真实经纬度?不知道是火星坐标系的覆盖范围本来就不全,还是奥维地图犯的一个如此低级的错误?

图片

回归正题。

(1)点位偏差

从下表可以看出,选取的几个任意点的坐标偏差是随机的,基本毫无规律可言。

图片

(2)距离偏差

从下表可以看出,距离偏差不是一个线性函数,但相对误差较小。

选取的几段中最大的相对误差也才1/1993,即对于每1993米的距离才差1米左右,对于地图或者导航来说影响不大。

图片

有了火星坐标系,就无法知道真实的坐标信息了吗

火星坐标系建立的初衷是为了国家安全,为了实现信息保密。

那么,在2021年的今天,这套算法是否已经过时?或者说是否还能完全履行其保密职责?

下面就营地君想到的两个方面来和大家探讨分享一下。

(1)逆向算法实现

从网络上随意截了张图给大家感受下:

图片

可以说,随着计算机的计算能力越来越强大,火星坐标系的逆向算法,在数年前就已经被“破解”了,当然,尽管不能做到100%还原,但足以达到厘米级的还原精度。

(2)软件实现

举个例子,我们在奥维地图中任意新建一个点位标签,可以在标签详情里面查看到以下经纬度信息:

图片

根据国家相关要求,这里显示的是GCJ-02坐标,即加密偏移之后的经纬度坐标。

然而,当我们在收藏夹中选择标签进行导出,选择txt格式,那么在弹出的以下界面中我们可以看到:

图片

没错,有三种经纬度类型可以选择,意味着我们就可以直接获取到该点真实WGS84经纬度了。

当然,能转换这几种偏移坐标系的软件工具还很多,随便一搜都能出来大把。

结语

这些现状说明了什么?

对于地图保密这项收费项目来说,即增加了GIS工作者为了获取真实坐标或者实现信息叠加付出的精力和金钱成本,又没有真正履行其应该做到的保密职责。

一切的加密偏移都成为了纸糊的窗户,一捅即破。

一个不争的事实,为保密而生的火星坐标系,实则已经过时了,亟需一套更加先进、严谨的保密算法来对地图资源和导航信息进行安全加密。

一个不成熟的想法,当大家都严格遵守规矩,完全使用国内的卫星影像地图,从而看不到野外的涉密区域,就无法在网络上进行标注,就无法获取涉密区域的准确坐标,是否就”真正“实现了信息安全了呢?

图片

好好学习

END

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多