Säkerhet i radiokommunikation

Radio har en egenskap som skiljer den från alla kablar: signalen går åt alla håll och kan tas emot av vem som helst inom räckhåll, utan att avsändaren eller mottagaren märker det. Det är radions styrka, men också dess svaghet för den som vill hålla något hemligt. Artikeln förklarar vilka hot som finns, hur skydd som kryptering och autentisering fungerar och hur olika system klarar sig. Den ger en översikt på principnivå och inga instruktioner för att angripa något system.

Egenskaper att skydda#

Informationssäkerhet brukar delas upp i tre egenskaper, ofta kallade CIA efter de engelska orden. Den som man lätt glömmer i radiosammanhang är tillgängligheten:

• Konfidentialitet (eng. confidentiality): innehållet kan bara läsas av den som ska läsa det. Hotas av avlyssning.
• Integritet (eng. integrity) och autenticitet: meddelandet har inte ändrats och kommer från den som det påstås. Hotas av förfalskning, manipulering och repetition.
• Tillgänglighet (eng. availability): systemet fungerar när det behövs. Hotas av störning.

För radio tillkommer att närhet ofta ersätter den fysiska åtkomst som krävs för en kabel. Hot mot radiolänkar kommer därför från någon som befinner sig inom räckvidd, eller som har en riktantenn och en känslig mottagare och därmed kan nå längre än den avsedda användaren tror. Hur långt signalen når beskrivs i Så färdas radiovågor.

Hotbilden#

Figur 1 visar ett enkelt system med en sändare och en mottagare, och fyra roller som en angripare kan ha.

Tabell 1. Hot mot radiokommunikation och vilka skydd som används i princip.

Inget enskilt skydd räcker. Kryptering hjälper inte mot störning, och en störsändare hindrar inte att ett meddelande är autentiskt: det hindrar bara att det kommer fram.

Kryptering, autentisering och nycklar#

Kryptering gör ett meddelande oläsligt för den som saknar rätt nyckel. Två huvudtyper används:

• Symmetrisk kryptering, där sändare och mottagare delar samma hemliga nyckel. Den är snabb och används för själva trafiken, till exempel AES.
• Asymmetrisk kryptering, där det finns en öppen och en hemlig nyckel. Den är långsammare och används för att komma överens om nycklar och för digitala signaturer.

Autentisering innebär att en part bevisar vem den är, ofta genom ett utmaning–svar-förfarande: den ena parten skickar ett slumptal, den andra räknar ut ett svar med hjälp av en hemlig nyckel, och det går inte att återanvända senare. Det skyddar mot repetition.

Det som avgör säkerheten är nyckelns längd och hur den hanteras. För en nyckel på $n$ bitar finns $2^n$ möjliga nycklar.

Nyckelns längd hjälper inte om den hanteras dåligt. Svårigheten är oftast nyckelhanteringen: hur nycklarna skapas, delas ut, byts och återkallas, och hur man ser till att de inte läcker. En organisation med tusen radioapparater som delar en enda nyckel förlorar skyddet så fort en apparat försvinner.

Två principer är vanliga i modern kryptografi. Algoritmerna ska vara öppet granskade: säkerheten ska ligga i nyckeln och inte i att algoritmen hålls hemlig. Och kryptering kan ske på länken (mellan radion och basstationen) eller mellan ändpunkterna (mellan avsändaren och slutmottagaren). Ändpunktskryptering skyddar även mot de som kontrollerar mellanleden.

System för system#

Hur bra skyddet är beror på vilken teknik det gäller (figur 3). Bilden visar standardutförandet. Verkliga nät kan vara konfigurerade bättre eller sämre.

Öppna system: analog tal, AIS och ADS-B#

Analog telefoni med AM, FM eller enkelt sidband har ingen kryptering och ingen autentisering. Den som tar emot kan lyssna, och den som sänder på samma frekvens kan låtsas vara någon annan. Det gäller flygradio, marin VHF och amatörradio. I amatörradiotjänsten är det dessutom inte tillåtet att kryptera trafik för att dölja innehållet. Reglerna för att ta emot meddelanden beskrivs i Får man lyssna?.

AIS på fartyg och ADS-B på flygplan är öppna sändningar för att alla i närheten ska se positionerna. De saknar autentisering, så en mottagare kan inte veta att ett meddelande är äkta. Därför används informationen som komplement, inte som enda källa. Läs mer i AIS, NAVTEX och nödsändare till sjöss och Radionavigering i luftfarten.

Digital röstradio och TETRA#

Digitala radiosystem för yrkesbruk som DMR och dPMR har ofta enkla skyddsfunktioner (skramblers eller kortare nycklar) som ger lågt skydd mot en beslutsam lyssnare. Riktigt skydd kräver stark kryptering med AES och en fungerande nyckelhantering. Det är alltså leverantörens och användarens val som bestämmer skyddet.

TETRA, tekniken bakom Rakel, har kryptering på luftgränssnittet med olika algoritmer (TEA1 till TEA4), ömsesidig autentisering mellan radio och nät och möjlighet till ändpunktskryptering. I juli 2023 redovisade en säkerhetsgranskning flera sårbarheter i TETRA-standarden, och bland annat att en av algoritmerna, TEA1, har en nyckel som i praktiken är försvagad till 32 bitar¹. Algoritmerna hade dessförinnan hållits hemliga, och det var först när de granskades öppet som bristerna kom fram. Lärdomen är att öppen granskning är en styrka. Hur ett enskilt nät som Rakel är konfigurerat och vilka åtgärder som vidtagits redovisar ansvarig myndighet. Se Rakel.

Mobilnät#

I GSM (2G) skyddas samtalet med en äldre algoritm som anses svag, och bara telefonen bevisar vem den är mot nätet, inte tvärtom. Det gör det möjligt för en falsk basstation att utge sig för att vara en riktig. LTE och 5G har ömsesidig autentisering och starkare kryptering, och i 5G skickas abonnentens permanenta identitet krypterad, så att den inte avslöjas för den som lyssnar på radiolänken. En kvarstående risk är att en telefon kan luras att byta till en äldre och svagare teknik. Läs mer i Mobilnätens generationer och Så fungerar ett mobilnät.

Wi-Fi#

Wi-Fi har krypterats på olika sätt genom tiderna. Det första skyddet, WEP, visade sig vara svagt och kan inte längre anses säkert. WPA2 blev standard från 2004, och 2017 visades en brist i protokollet (kallad KRACK) som åtgärdades med uppdateringar. WPA3 från 2018 gör det svårare att gissa lösenord i efterhand. Praktiska råd är att använda WPA3 (eller WPA2 med AES), ett långt lösenord, stänga av funktioner som WPS och uppdatera routern. Se Wi-Fi.

Bluetooth, nyckellösa system och sakernas internet#

Bluetooth har kryptering, men skyddet beror på hur enheterna parkopplas. Enklaste sättet, där ingen kod bekräftas, skyddar inte mot en angripare i mitten. Bluetooth hoppar mellan frekvenser, vilket ger visst skydd mot störning.

Nyckellösa system för bilar, garageportar och lås använder radio för att visa att nyckeln finns i närheten. De flesta använder engångskoder (rullande kod) eller utmaning–svar, så att en inspelad signal inte kan återanvändas. Ett kvarstående problem är reläattacker, där signalen förs vidare mellan nyckeln och bilen så att bilen tror att nyckeln är nära. Principen är att systemet utgår från att närhet betyder behörighet. Skydden är att mäta avståndet noggrant, att nyckeln slutar sända när den ligger stilla och att man kan stänga av den nyckellösa funktionen. Öppna aldrig system som du inte äger för att prova.

Sakernas internet (IoT) har egna problem. Enheterna är små, billiga och sitter ofta i många år utan uppdateringar. Typiska brister är standardlösenord, hårdkodade nycklar och svagt skydd av uppdateringar. LoRaWAN använder till exempel AES-128 med separata nycklar för nätverk och applikation, men en enhet med en nyckel som läckt i hela serien ger inget skydd. Se Sakernas internet.

Satellitnavigering#

De civila GNSS-signalerna är mycket svaga vid marken och har ingen autentisering i grundutförandet. De kan därför störas (jamming) och imiteras (spoofing). Galileo har en tjänst för autentisering av navigeringsmeddelandet (OSNMA) som gör imitation svårare. Hur störningar fungerar, hur de upptäcks och hur man skyddar sig beskrivs i GNSS-störningar.

Störning och vilseledning#

En störning är det enklaste sättet att slå ut en radiolänk eftersom den inte kräver någon nyckel, bara en tillräckligt stark signal på rätt frekvens. Vilseledning (spoofing) är svårare, men kan lura system som litar på en signal utan att kunna kontrollera den.

Skydden är tekniska och organisatoriska:

• Robust signal. Spridningsspektrum och frekvenshopp ger processvinst och gör störning dyrare (se Spridningsspektrum).
• Redundans. Flera frekvenser, flera tekniker och reservrutiner, så att en störd länk inte stoppar verksamheten.
• Upptäckt och rapportering. Störningar av tillståndspliktig radiotjänst kan anmälas till PTS. Se Radiostörningar.
• Riktantenner och placering som minskar känsligheten för signaler från fel håll.

Så skyddar du dig#

Skydd bör finnas i flera lager (figur 4): om ett lager brister ska nästa hålla.

För användare i hemmet:

• Uppdatera telefon, router, bil och IoT-enheter. De flesta kända brister rättas till i uppdateringar.
• Byt standardlösenord. Använd WPA3 eller WPA2 med AES och ett långt lösenord.
• Stäng av funktioner du inte använder: Bluetooth, WPS och nyckellöst öppnande om du inte vill ha det.
• Använd tjänster med ändpunktskryptering för känsliga meddelanden. Mobilens egen kryptering skyddar bara på radiolänken.
• Lita inte på att ett meddelande är äkta bara för att det kommer från rätt nummer eller namn.

För organisationer:

• Gör en riskanalys: vilken information går över radio, vem skulle vilja ha den och vad händer om länken störs?
• Planera nyckelhanteringen: hur nycklar skapas, delas ut, byts och återkallas när en apparat försvinner.
• Välj öppet granskade algoritmer och produkter med säkerhetsuppdateringar under hela livslängden.
• Öva på reservrutiner när radion inte fungerar. Använd flera tekniker och frekvenser.
• Ställ krav på leverantörer. Sedan 2025-08-01 gäller dessutom krav på cybersäkerhet för vissa radioprodukter enligt radioutrustningsdirektivet (delegerad förordning (EU) 2022/30)³.

Kontrollfrågor#