Come intercettare i satelliti

Intercettare i satelliti

Svelate le tecniche per “rubare” informazioni riservate,

previsioni meteo e foto scattate dallo spazio.

Download Software tracciamento satelliti

Download modulatore audio

Download edito audio Audacity

Fino a non molto tempo fa, l’informatica amatoriale consisteva soprattutto nel costruirsi le cose da soli: in tutto il mondo, piccoli hacker dell’hardware cercavano di capire come funzionassero i primi microprocessori per costruirsi un calcolatore che potesse almeno accendere un paio di lampadine a comando. I primi hacker hardware erano quasi sempre radioamatori, sia perché la tecnologia delle radio è semplice ma permette di imparare la costruzione di circuiti anche più complessi, sia perché la possibilità di comunicare a grande distanza o di intercettare le comunicazioni di altre persone ha sempre affascinato chiunque da quando Guglielmo Marconi ha dimostrato un metodo pratico per farlo.

Oggi le onde radio sono utilizzate praticamente in qualsiasi oggetto, perché la nostra società sta cercando di liberarsi dei fili: il Wi-Fi, per esempio, sfrutta un insieme delle tecnologie progettate da Marconi e Tesla. Ma già negli Anni 80 le onde radio stavano prendendo piede, con i primi telefoni cellulari. Naturalmente i primi cellulari erano tutt’altro che sicuri: le comunicazioni con le varie antenne di ripetizione del segnale non erano criptate e quindi non c’è voluto molto perché gli hackers scoprissero come intercettare facilmente proprio utilizzando dei ricevitori radio.

Intercettare le onde radio?

L’esperto di sicurezza Tsutomu Shimomura e l’hacker Kevin Mitnick avevano scoperto, quasi contemporaneamente, la possibilità di modificare un modello di telefono cellulare dell’epoca per trasformarlo in uno scanner che intercettava tutte le comunicazioni mobili di un’area anche abbastanza vasta. Ovviamente, l’utilizzo di questa funzionalità era illegale e Mitnick venne arrestato. Più recentemente si è sviluppato, in modo legale, il mondo degli SDR: le Software Defined Radio. I radioamatori sono infatti pian piano passati dalla radio analogica a quella digitale.

E anche i consumatori hanno cominciato a spostarsi in questa direzione. Ovviamente, il principio di base non cambia, una radio è sempre un circuito oscillante composto da una resistenza, una bobina ad induttanza variabile e un condensatore variabile. Tuttavia, controllando induttanza e capacità in modo digitale, con un programma ed un microprocessore invece che girando manualmente delle manopole, è possibile avere molto più controllo sulla trasmissione ed anche sulla ricezione. Uno dei vantaggi fondamentali dell’utilizzo di software per i radioamatori è la possibilità di analizzare lo spettro che si sta ricevendo, per andare alla ricerca di nuovi segnali da analizzare e scoprire. Si poteva fare anche prima con degli oscilloscopi analogici, ma il digitale permette di ottenere proprio la visione che si desidera, che sia un dettaglio oppure una vista d’insieme di una banda di frequenze.

Questa funzione è ovviamente molto utile per gli hackers, intenzionati a scoprire come funzionano i vari dispositivi: l’unico modo per farlo è infatti analizzare le onde prodotte. Naturalmente, per trasmettere su onde radio è necessario avere un brevetto da radioamatori, ma per ricevere (e quindi analizzare) le frequenze emesse dai vari dispositivi che ci circondano non occorre alcuna autorizzazione. Un ricevitore professionale, però, può costare parecchio e quindi un semplice hacker potrebbe non poterselo permettere solo per fa re u n paio d i esperimenti. Per fortuna esiste un dispositivo molto più semplice: la sigla con cui è noto è semplicemente RTL (o RTL SDR).

Si tratta di un semplice ricevitore USB per radio e televisione e costa circa 10 euro. Ne esistono di diversi produttori, perché ovviamente il chip (chiamato 820T2, con driver RTL2832U, assicuriamoci che il nome sia questo quando lo acqui-stiamo su eBay o Amazon) è stato adottato da diverse aziende. Il vantaggio più importante di questo chip, oltre al basso costo, è che il codice sorgente dei driver è stato pubblicato, quindi alcuni appassionati hanno potuto svilupparne un’apposita versione per GNU/Linux che rimuove le varie limitazioni e garantisce un accesso diretto al sintonizzatore, permettendo quindi all’utente di utilizzare il dispositivo come un vero e proprio scanner dell’etere. È possibile sintonizzare questo ricevitore su frequenze che vanno dai 27 MHz agli 1,7 GHz, cioè tutta la banda di VHF ed una buona parte di UHF (la quale convenzionalmente arriva a 3 GHz).

I satelliti meteo

Tra le varie applicazioni del ricevitore RTL SDR, noi abbiamo scelto l’intercettazione dei satelliti meteorologici. Tutti siamo abituati a vedere sia in televisione sia su Internet le previsioni del meteo. Queste previsioni vengono realizzate dai meteorologi usando diversi strumenti: uno di questi sono le preziose fotografie scattate dai satelliti che, in tempo reale, mostrano una grande area del globo terrestre dall’alto. Il vantaggio di queste foto per i meteorologi è che offrono una chiara visuale delle nuvole e del loro spostamento, quindi è possibile capire come evolveranno le precipitazioni.

Ma sono anche immagini molto belle da guardare: in TV vengono mostrate quasi sempre ed è incredibile pensare che possiamo permetterci di osservare il nostro pianeta dallo spazio. Tutti sognano di andare nello spazio per vedere la Terra dall’alto: se diventare astronauti non è da tutti, con un RTL SDR potremo scattare la nostra foto satellitare del globo. I vari satelliti meteorologici, infatti, inviano in continuazione le immagini in tempo reale, quindi basta aspettare che uno di loro si trovi sopra la nostra casa e intercettare le immagini che invia. Esistono due tipi fondamentali di satelliti meteorologici ad accesso libero:

i NOAA ed i Meteor M2. I primi sono più semplici da intercettare, ma hanno immagini a più bassa risoluzione; i secondi sono un po’ più complicati ma offrono immagini più dettagliate.

Noi di imperoinformatico presentiamo la procedura per i NOAA, anche se di fatto si possono usare gli stessi strumenti: in particolare la stessa antenna a polarizzazione circolare che illustriamo nell’articolo e che è molto semplice da costruire. Ogni satellite ha una traiettoria diversa: uno di quelli che passa spesso sull’Italia è il NOAA19, che offre anche buone immagini ed è facile da identificare.

Come intercettare i satelliti
Aggiornamento in corso. Prima di tutto è necessario installare il programma Gpredict. Avviato il programma, si deve aggiornare (tramite connessione Internet) il database cliccando sul menu Modifica/Aggiorna . In pochi minuti dovrebbe essere tutto a posto.
Come intercettare i satelliti
Una semplice configurazione L’interfaccia del software contiene, nella parte superiore, il visualizzatore dei satelliti: basta cliccare sul pulsante a forma di triangolo presente in alto a destra (vicino alla X ) e scegliere la voce Configura per poter scegliere i satelliti che ci interessano (i NOAA in particolare).
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La nostra posizione Nella stessa finestra di selezione dei satelliti dobbiamo anche indicare la nostra Ground station , cioè la posizione geografica in cui ci troviamo. Si può essere approssimativi: il programma comunque contiene già tutti i capoluoghi di provincia, basta scegliere il nostro
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Prossimi transiti A questo punto possiamo scegliere il satellite da intercettare cliccando sullo stesso pulsante a forma di triangolo relativo però al riquadro in basso a destra. Per sapere esattamente quando passerà sopra di noi, basta scegliere la voce Prossimi transiti dal menu contestuale.

IL SISTEMA OPERATIVO GIUSTO

Per la realizzazione dell’articolo abbiamo utilizzato Kubuntu, un sistema GNU/Linux gratuito che ha un’interfaccia che assomiglia a Windows ma offre tutta la libertà tipica dei sistemi liberi e open source e permette di utilizzare le schede RTL anche per scopi diversi da quelli previsti dai driver ufficiali.

FACCIAMO TUTTO CON WINDOWS

Per chi vuole utilizzare un sistema Windows, la procedura che suggeriamo si può svolgere ugualmente, ma l’installazione e l’uso dei driver è diversa, la si può seguire su questo sito Web: www.imperomagazine.it/link/3971. Una nota: sembrano esserci problemi con i driver su Windows 10, forse il problema verrà risolto in futuro. Per installare i programmi necessari su Windows bisogna scaricarli dai vari siti ufficiali: http://gqrx.dk/download

Scattare foto dallo spazio

Dopo essere riusciti ad intercettare un satellite meteorologico, possiamo usare l’applicazione Gqrxper intercettarne i segnali. Quindi con WxToImg possiamo trasformarli in immagini in alta risoluzione!

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Attiviamo la modalità WFM Nella finestra principale di Gqrx si devono indicare i parametri Filter Width = Wide , Fil- ter Shape = Normal , Mode = WFM (mono) e Fre- quency Bar = 0.000 kHz per la scheda Receiver options . È possibile provare a modificare altri parametri per migliorare il segnale.
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La giusta frequenza. Impostiamo la frequenza standard del satellite che vogliamo intercettare: per esempio 137.100 000 MHz per il NOAA19 . Però la frequenza cambia man mano che il satellite si sposta, quindi bisogna reimpostarla cliccando sul picco dell’onda che appare nel visualizzatore
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Intercettiamo le comunicazioni Utilizzando il software Gqrx è possibile registrare il file audio appena si sente il bip del satellite. Il file può poi essere aperto con Audacity per essere migliorato: oltre a tagliare le parti di silenzio, clicchiamo su Tracce/Da traccia stereo a mono .
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Ricampioniamo i segnali Così facendo abbiamo ottenuto una traccia sonora mono: possiamo quindi procedere ad impostare nella casella in basso a sinistra la frequenza 11025 e poi cliccare sulla voce di menu Tracce/ Ricampiona , confermando questa nuova frequenza.
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Suono normalizzato Infine, clicchiamo sulla voce di menu Effetti/ Normalizza per ottenere un audio normalizzato. Il risultato va poi esportato come file WAVE a 16 bit . Queste correzioni con Audacity non sono fondamentali, ma migliorano la resa delle immagini finali.
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Da audio a immagine Il programma necessario per convertire l’audio in immagini si chiama WxToImg. in diversi formati (ci sono anche i pacchetti per sistemi Linux Debian, quelli che funzionano con Kubuntu).
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Indichiamo la posizione Al primo avvio, il programma (che si può avviare anche da un terminale con il comando xwxtoimg , da non dimenticare la “x” iniziale) chiede di indicare la propria città di residenza per calcolare senza errori le dovute correzioni dell’immagine.
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Caricamento in corso Usare il programma è semplice: basta cliccare sulla voce di menu File/Open audio e scegliere il file WAVE che abbiamo precedentemente prodotto utilizzando Audacity. La produzione dell’immagine può richiedere qualche minuto
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In falsi colori L’immagine originale prodotta è una coppia di foto in bianco e nero. Tuttavia, è possibile ottenere una visione in falsi colori cliccando sul menu Enchacements/HVCT . Il risultato simula i reali colori della Terra, distinguendo mare, terraferma e nuvole.

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