5 年前的一個下午，一幫美國大兵愁眉苦臉的聚在一起死死盯著電腦屏幕上滾動的信息，某黑客論壇上正在出售與 MQ-9 Reaper 無人機(jī)有關(guān)的出口管制文件。
(相關(guān)資料圖)
這一消息震驚了軍方，被稱為“殺手锏”的最先進(jìn)無人機(jī)，竟然已經(jīng)掌握在黑客的手里?！按蟊眰冓s緊向上匯報并與網(wǎng)絡(luò)犯罪分子勾搭起來，試圖搞清楚這些信息的由來。短暫接觸后，網(wǎng)絡(luò)犯罪分子交代了信息的來源是通過無人機(jī)漏洞，黑進(jìn)了位于內(nèi)華達(dá)州克里奇空軍基地的 MQ-9 Reaper 死神無人機(jī)維修中隊(duì)的一名機(jī)長的電腦，竊取了敏感信息。
掌握詳細(xì)情況后，美國大兵們不由得后背發(fā)涼，假設(shè)黑客成功進(jìn)入美國 MQ-9 無人機(jī)系統(tǒng)后，不僅僅是單純盜取信息，而是在成功入侵無人機(jī)的控制系統(tǒng)后改變其飛行路徑和指令，轉(zhuǎn)頭飛向美國軍營甚至是美國本土，那可能就在白宮的頭頂“開花”了。
這并非杞人憂天，倘若黑客組織具有俄羅斯國家背景，想象中的那一幕很有可能會在未來的某天成為現(xiàn)實(shí)。上一秒還飛在空中的無人機(jī)，下一秒就有可能成為“叛徒”，帶來前所未有的沉重打擊。
無人機(jī)市場激增，安全法規(guī)跟不上“步伐”近幾年，全球無人機(jī)市場迎來了“春天”，軍用和民用無人機(jī)的保有量都處于高速增長階段，研究公司 Statista 數(shù)據(jù)顯示預(yù)計(jì)到 2030 年民用無人機(jī)市場規(guī)模將達(dá)到 900 億美元。軍用無人機(jī)方面同樣“不遑多讓”，TrendForce 指出 2022 年到 2025 年期間，全球軍用無人機(jī)市場規(guī)模有望自 165 億美元增長至 343 億美元，年復(fù)合增長率高達(dá) 27.6%。
無人機(jī)市場快速擴(kuò)張表明無人機(jī)的能力被越來越多人認(rèn)可，在軍用、民用領(lǐng)域無人機(jī)的廣泛應(yīng)用釋放了大量“勞動力”，但陡然增加數(shù)百萬架無人機(jī)不免引起民眾對其安全性的擔(dān)憂。
為解決無人機(jī)潛在的安全問題，各國逐漸加緊無人機(jī)立法。例如美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）制定了《小型無人機(jī)安全規(guī)則》，要求無人機(jī)飛行員在進(jìn)行商業(yè)或其他有償飛行時，必須持有 FAA 頒發(fā)的無人機(jī)駕照，并且必須遵守一些基本的安全規(guī)定；歐盟制定的《歐洲無人機(jī)規(guī)則》旨在為歐洲范圍內(nèi)的無人機(jī)安全設(shè)立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)則包括了操作限制、注冊要求和技術(shù)要求等方面；中國民用航空局（CAAC）發(fā)布了《無人機(jī)飛行管理?xiàng)l例》，規(guī)定了民用無人機(jī)的注冊、鑒定和飛行許可等方面的要求。
可以看出各國關(guān)于無人機(jī)的法律法規(guī)大都是基于物理安全層面，針對無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全層面的法律幾乎處于“空白”階段。
作為網(wǎng)絡(luò)安全從業(yè)者兼顧思考無人機(jī)物理安全的同時，更擔(dān)心無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全方面存在的潛在威脅，雖然相較于軍用無人機(jī)因網(wǎng)絡(luò)安全問題引發(fā)的后果，民用無人機(jī)帶來的影響可能不足以致命，但仍存在很大的安全隱患。接下來，本文就從軍用無人機(jī)、民用無人機(jī)兩個層面分享無人機(jī)可能存在潛在網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險。
民用無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險想要講清楚民用無人機(jī)面臨的網(wǎng)絡(luò)安全威脅，首要要從無人機(jī)飛行原理講起。無人機(jī)飛行系統(tǒng)主要由無人機(jī)、地面站以及傳輸信息的通信鏈路三個部分組成。
無人機(jī)部分包含動力系統(tǒng)、主控制器、通信鏈路模塊、傳感器、任務(wù)執(zhí)行單元。地面站部分包含遙控器、智能終端、通信鏈路模塊?？刂泼钔ㄟ^地面站傳輸?shù)綗o人機(jī)，無人機(jī)采集的數(shù)據(jù)及其運(yùn)行數(shù)據(jù)也會傳輸?shù)降孛嬲?。通信鏈路部分包括無人機(jī)與地面站之間的通信鏈路、衛(wèi)星通信鏈路到無人機(jī)的通信鏈路。
無人機(jī)起飛是通過地面控制信號，指揮無人機(jī)進(jìn)行升降，此后飛行過程中一直保持信號傳輸。在整個鏈路中無論是從無人機(jī)本身還是通信鏈路上，有太多可供潛在攻擊者侵入無人機(jī)系統(tǒng)的“通路”。
首先，無人機(jī)自身就存在一些安全威脅。設(shè)備制造商和第三方軟件提供商在設(shè)計(jì)或者組裝過程中很難做到萬無一失，因此無人機(jī)的軟件和硬件系統(tǒng)都可能存在漏洞。軟件層面：無人機(jī)的飛行控制系統(tǒng)可能存在漏洞，例如未經(jīng)充分測試或驗(yàn)證的代碼，缺乏安全性強(qiáng)化措施或不完善的身份驗(yàn)證機(jī)制。硬件組件層面：芯片設(shè)計(jì)或生產(chǎn)過程中可能存在后門或惡意代碼，導(dǎo)致無人機(jī)易受攻擊。
潛在攻擊者可以利用這些漏洞入侵無人機(jī)控制系統(tǒng)，從而掌控?zé)o人機(jī)的飛行路徑，甚至操縱其傳感器或?qū)ζ渌O(shè)備發(fā)動攻擊。
其次，無人機(jī)能遨游天空最大的依仗是通信網(wǎng)絡(luò)，但與此同時也是網(wǎng)絡(luò)攻擊者最喜歡的潛在攻擊目標(biāo)。無人機(jī)通過無線通信技術(shù)與地面控制站或移動設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和控制指令的交互，在這個過程中，黑客以第三方身份介入無人機(jī)與地面控制站之間的通信流程，使雙方誤以為他們正在直接進(jìn)行通信。這時候，黑客便可以渾水摸魚，竊取敏感信息、篡改指令或注入惡意代碼，更令人擔(dān)憂的是整個攻擊過程處于一種“隱蔽狀態(tài)下”，“人”、“機(jī)”雙方都無法察覺到。
最后，信號干擾也是無人機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)安全的一大安全挑戰(zhàn)，潛在攻擊者利用干擾技術(shù)擾亂無人機(jī)與地面控制站之間的通信信號，影響其感知能力和飛行決策，導(dǎo)致通信中斷或數(shù)據(jù)傳輸錯誤，此舉可能使無人機(jī)失去控制，造成事故或任務(wù)失敗。
民用無人機(jī)配備了各種傳感器和高清攝像設(shè)備，能夠收集和傳輸大量的個人數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括居民的行蹤軌跡、居住地信息、日?；顒印€人偏好和行為模式等高敏感性信息，一旦潛在攻擊者利用上述手段，破壞無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，往往會造成嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)安全事故。
軍用無人機(jī)就是一顆不定時“炸彈”對于軍用無人機(jī)來說，民用無人機(jī)的信息泄露簡直是“太小兒科”。軍用無人機(jī)往往承載著重要的作戰(zhàn)任務(wù)，網(wǎng)絡(luò)安全問題更加嚴(yán)重、敏感，一旦遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊就，就成為一顆不受控制的“炸彈”。（對于軍用無人機(jī)詳細(xì)內(nèi)容，小編就不做詳細(xì)介紹，沒能力也不敢哈），簡單陳述一下軍用無人機(jī)的一些網(wǎng)絡(luò)安全問題以及一些典型軍用無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)攻擊案例。
遠(yuǎn)程劫持和控制：敵對網(wǎng)絡(luò)部隊(duì)可以利用漏洞或未授權(quán)訪問軍用無人機(jī)的通信鏈路，通過遠(yuǎn)程劫持控制無人機(jī)，操縱其飛行路徑，更改任務(wù)目標(biāo)。這種攻擊可能導(dǎo)致無人機(jī)的失控、機(jī)密信息的泄露，甚至對己方地面設(shè)施的攻擊信息竊取和監(jiān)聽：敵對網(wǎng)絡(luò)部隊(duì)可能截獲無人機(jī)和地面控制站之間的通信，竊取敏感信息或任務(wù)數(shù)據(jù)，可通過監(jiān)聽通信信道獲取作戰(zhàn)計(jì)劃、情報信息或敏感圖像，并將這些信息用于不法目的。偽裝攻擊：敵對網(wǎng)絡(luò)部隊(duì)可以偽裝成合法的軍用無人機(jī)或地面控制站，欺騙其他系統(tǒng)或傳感器，從而干擾或破壞作戰(zhàn)行動。例如，黑客可以發(fā)送虛假的指令或數(shù)據(jù)，導(dǎo)致無人機(jī)誤判目標(biāo)、執(zhí)行錯誤的任務(wù)或直接暴露位置坐標(biāo)。系統(tǒng)漏洞利用：軍用無人機(jī)的軟件和硬件系統(tǒng)可能存在漏洞，黑客可以利用這些漏洞入侵無人機(jī)的系統(tǒng)，獲取權(quán)限或篡改關(guān)鍵設(shè)置。這種攻擊可能導(dǎo)致無人機(jī)的失控、數(shù)據(jù)泄露或?qū)ζ渌到y(tǒng)的攻擊。典型的黑客利用軍用無人機(jī)的案例包括：
2011年，伊朗劫持美國RQ-170隱身偵察無人機(jī)： 伊朗聲稱通過黑客攻擊成功劫持了一架美國RQ-170無人機(jī)，并將其迫降在伊朗領(lǐng)土上。此后不久，伊朗展示了這架無人機(jī)的殘骸，引發(fā)了對美國軍事技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)安全的質(zhì)疑。雖然美國政府否認(rèn)這架無人機(jī)是被黑客攻擊劫持的，但這起事件揭示了軍用無人機(jī)面臨的網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)和對抗的復(fù)雜性；2014年，黑客入侵美國軍方無人機(jī)控制系統(tǒng)： 一名黑客組織聲稱成功入侵了美國軍方的無人機(jī)控制系統(tǒng)，并竊取了相關(guān)敏感信息。安全研究人員表示黑客可能通過利用系統(tǒng)中的軟件漏洞或未授權(quán)訪問權(quán)限，獲取了對無人機(jī)的控制能力和敏感數(shù)據(jù)。這起入侵事件引發(fā)了對軍方無人機(jī)系統(tǒng)安全性的重視；2020年，黑客入侵以色列軍方無人機(jī)系統(tǒng)： 一名黑客聲稱成功入侵了以色列軍方的無人機(jī)系統(tǒng)，并獲取了作戰(zhàn)計(jì)劃和敏感數(shù)據(jù)。這次入侵引發(fā)了對軍用無人機(jī)系統(tǒng)安全性的擔(dān)憂，以色列軍方不得不采取緊急措施來修復(fù)系統(tǒng)漏洞和加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)防御。現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，軍用無人機(jī)占據(jù)越來越重要的地位，其蘊(yùn)含的網(wǎng)絡(luò)安全威脅也成為軍方亟待解決的問題。一旦來自敵對國家或恐怖組織的攻擊者，攻破了軍用無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，改變作戰(zhàn)任務(wù)，飛向敵方的無人機(jī)就成為懸在己方頭頂上的不定時“炸彈”，可能改變整個戰(zhàn)爭的走向。
無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全問題“解題思路”無人機(jī)的網(wǎng)絡(luò)安全問題已迫在眉睫，各國也都在加大資源投入，尋找緩解無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的措施。從公開的信息來看，以下四項(xiàng)措施對保護(hù)無人機(jī)的安全性，確保無人機(jī)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用能夠高效運(yùn)行起到一定的效果。
(1) 通過使用多個衛(wèi)星星座防止 GPS 欺騙：傳統(tǒng)的 GPS 系統(tǒng)容易受到 GPS 欺騙攻擊，攻擊者可以發(fā)送虛假的 GPS 信號，誤導(dǎo)無人機(jī)的導(dǎo)航系統(tǒng)，使其偏離預(yù)定的航線或目標(biāo)。為了提高無人機(jī)的導(dǎo)航系統(tǒng)的安全性，可以利用多個衛(wèi)星星座來定位無人機(jī)的位置。
通過同時使用多個衛(wèi)星系統(tǒng)（如GPS、GLONASS、Galileo），可以增加無人機(jī)定位的準(zhǔn)確性和魯棒性，減少受到 GPS 欺騙攻擊的風(fēng)險，多個衛(wèi)星系統(tǒng)的組合提供了更多的衛(wèi)星信號，使得無人機(jī)可以更好地對自身位置進(jìn)行定位，并能夠識別和排除可能存在的虛假信號。
(2) 通過使用里程計(jì)技術(shù)，通過漂移測量計(jì)算位置來防止干擾：里程計(jì)技術(shù)是一種通過測量無人機(jī)在飛行過程中的運(yùn)動和漂移來計(jì)算位置的方法。通過記錄和分析無人機(jī)的姿態(tài)、加速度和角速度等運(yùn)動參數(shù)，可以估計(jì)無人機(jī)的位置和方向。
與單一依賴于 GPS 的定位系統(tǒng)相比，里程計(jì)技術(shù)可以提供一種獨(dú)立的定位手段。即使在 GPS 信號不可靠或受到干擾的情況下，通過使用里程計(jì)技術(shù)可以準(zhǔn)確計(jì)算無人機(jī)的位置。在結(jié)合里程計(jì)技術(shù)和其他定位系統(tǒng)（如GPS）后，可以大大提高無人機(jī)位置信息的準(zhǔn)確性，并降低干擾攻擊對無人機(jī)定位的影響。
(3) 使用蜂窩連接而不是 Wi-Fi，為無人機(jī)管理提供更安全的無線協(xié)議：蜂窩連接是一種通過移動網(wǎng)絡(luò)（如4G、5G）進(jìn)行通信的無線連接方式。相比之下，Wi-Fi連接容易受到干擾和入侵。無人機(jī)與地面控制站之間的通信對于飛行安全和指令傳遞至關(guān)重要。
通過使用蜂窩連接，可以提供更高的安全性和加密級別，確保無人機(jī)與地面控制站之間的通信安全。蜂窩連接使用公共移動網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，具有更強(qiáng)的安全性和隱私保護(hù)機(jī)制。此外，蜂窩連接還可以提供更大的覆蓋范圍和穩(wěn)定性，適用于長距離和復(fù)雜環(huán)境下的無人機(jī)操作。（當(dāng)然，軍用無人機(jī)肯定使用的是內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)信號系統(tǒng)。）
(4) 使用安全存儲在安全元件中的設(shè)備唯一證書進(jìn)行無人機(jī)身份驗(yàn)證：無人機(jī)身份驗(yàn)證是確保只有經(jīng)過授權(quán)的用戶或設(shè)備能夠訪問和控制無人機(jī)的重要安全措施之一。為了實(shí)現(xiàn)身份驗(yàn)證，可以使用安全存儲在專門的安全元件中的設(shè)備唯一證書。這些證書是與無人機(jī)硬件密切綁定的加密密鑰，用于驗(yàn)證無人機(jī)的身份和完整性，通過將證書存儲在安全元件中，可以防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和篡改。
通過使用多個衛(wèi)星防止 GPS 欺騙、使用里程計(jì)技術(shù)防止干擾、使用蜂窩連接保證無線協(xié)議的安全性以及使用安全存儲在安全元件中的設(shè)備唯一證書進(jìn)行無人機(jī)身份驗(yàn)證，可以顯著提高無人機(jī)的安全性。這些措施不僅有助于防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和操縱，還能保護(hù)了無人機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和信息的機(jī)密性和完整性。
寫在最后無人機(jī)發(fā)展應(yīng)用對社會和戰(zhàn)爭帶來了革命性影響，但伴生的無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全問題也變得日益嚴(yán)重。更糟糕的是，從目前情況來看，各國政府在面對日益復(fù)雜的無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)時，顯然沒有跟上無人機(jī)迅速普及和技術(shù)不斷演進(jìn)的步伐，尚未針對無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域形成完善的法規(guī)和政策，導(dǎo)致無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域出現(xiàn)了短暫的“法律真空”。
基于無人機(jī)的市場規(guī)模，應(yīng)盡快更加明確和完善法律法規(guī)框架，對無人機(jī)使用、操作和數(shù)據(jù)保護(hù)等方面進(jìn)行規(guī)范，以應(yīng)對其不斷增長的安全風(fēng)險。
最后，在無人機(jī)快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用的背景下，確保無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全是一項(xiàng)重要的任務(wù)，只有充分重視無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全問題，才能實(shí)現(xiàn)無人機(jī)科技的可持續(xù)發(fā)展。
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