無人機(jī)系統(tǒng)關(guān)鍵組件及安全威脅

無人機(jī)體積小、靈活性高、操作簡(jiǎn)便，在為物流配送、地理測(cè)繪等領(lǐng)域帶來便利的同時(shí)，也潛藏著巨大的安全隱患。

一、無人機(jī)系統(tǒng)組成

無人機(jī)系統(tǒng)(Unmanned Aircraft Systems, UAS)由多個(gè)組件構(gòu)成，主要包括基本組件、信息通信技術(shù)(ICTS)組件和操作人員與后勤支持等。

常用無人機(jī)系統(tǒng)組件

小型無人機(jī)系統(tǒng)的基本組成包括操作人員、遙控器、指揮與控制(C2)鏈路以及無人機(jī)本身。而較大型的系統(tǒng)可能還包含專門用于起降的地面控制站(GCS)和執(zhí)行任務(wù)的任務(wù)控制單元(MCE)。大型系統(tǒng)通常利用基于太空的超視距(BLOS)通信來實(shí)現(xiàn)指揮控制和數(shù)據(jù)傳輸。地面控制站和任務(wù)控制單元由卡車、集裝箱或建筑物等物理基礎(chǔ)設(shè)施組成，其中容納著運(yùn)行整個(gè)系統(tǒng)所需的計(jì)算機(jī)硬件和軟件。

無人機(jī)系統(tǒng)、組件及主要架構(gòu)

無人機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行離不開人員，從操作小型無人機(jī)的單個(gè)人員到大型系統(tǒng)中輪班的多名機(jī)組人員不等。執(zhí)行情報(bào)收集任務(wù)的高級(jí)軍用無人機(jī)還需要大量的處理、開發(fā)和分發(fā)(PED)人員來分析無人機(jī)提供的信息。此外，無人機(jī)系統(tǒng)的規(guī)模越大，對(duì)機(jī)庫、跑道、機(jī)場(chǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施以及燃料、彈藥和維護(hù)等后勤支持的需求也越大。

二、由無人機(jī)系統(tǒng)漏洞而產(chǎn)生的安全威脅

隨著無人機(jī)系統(tǒng)日益復(fù)雜，并配備了Wi-Fi、藍(lán)牙、蜂窩連接或其他蜂窩通信技術(shù)等先進(jìn)通信技術(shù)，惡意行為者未經(jīng)授權(quán)訪問和控制無人機(jī)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)增加。遠(yuǎn)程訪問和控制連接功能引發(fā)了人們對(duì)非法遠(yuǎn)程訪問和安全漏洞的嚴(yán)重?fù)?dān)憂。先進(jìn)通信技術(shù)的集成可能允許惡意行為者攔截或劫持無人機(jī)系統(tǒng)與其控制器之間的通信信號(hào)，從而可能導(dǎo)致未經(jīng)授權(quán)訪問敏感數(shù)據(jù)或控制無人機(jī)系統(tǒng)本身。

無人機(jī)信息收集與存儲(chǔ)環(huán)節(jié)如果沒有得到妥善保護(hù)，容易受到各種潛在無人機(jī)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)漏洞的影響。通常，無人機(jī)系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)可以根據(jù)其規(guī)格和用戶決策存儲(chǔ)在多個(gè)位置，包括聯(lián)網(wǎng)設(shè)備(例如手機(jī)或電腦)、無線電控制設(shè)備、硬盤或個(gè)人服務(wù)器，或無人機(jī)系統(tǒng)公司提供的云平臺(tái)。如受損的網(wǎng)絡(luò)連接芯片可能會(huì)在制造過程中引入后門或其他惡意功能，這些功能可能會(huì)在無人機(jī)系統(tǒng)激活時(shí)觸發(fā)。

無人機(jī)可能面臨的安全威脅

非法訪問無人機(jī)系統(tǒng)用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或授權(quán)遠(yuǎn)程控制訪問的云平臺(tái)，并利用該訪問權(quán)限確定無人機(jī)系統(tǒng)及其飛行員的位置。一旦獲得此類訪問權(quán)限，惡意行為者便可偽裝身份，從而竊取敏感信息以及與關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)的數(shù)據(jù)。

有研究人員曾成功逆向工程控制無人機(jī)系統(tǒng)的無線電頻率，并能夠精確定位無人機(jī)系統(tǒng)的位置、無人機(jī)系統(tǒng)起始點(diǎn)以及遙控飛行員的所在位置。此外，未經(jīng)授權(quán)的無人機(jī)系統(tǒng)訪問可能為惡意行為者提供途徑，使其能夠滲透到關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施公司的無人機(jī)運(yùn)營中，從而危及這些公司的功能和安全性。無人機(jī)系統(tǒng)受損的潛在后果非常嚴(yán)重。惡意行為者訪問UAS可能會(huì)導(dǎo)致敏感數(shù)據(jù)泄露，包括實(shí)時(shí)視頻和地理位置信息，這些數(shù)據(jù)可用于收集情報(bào)和進(jìn)行監(jiān)視。

三、應(yīng)對(duì)無人機(jī)供應(yīng)鏈攻擊中數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)的策略

應(yīng)對(duì)無人機(jī)供應(yīng)鏈攻擊中的數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)，需從技術(shù)防護(hù)、供應(yīng)鏈管理、合規(guī)體系及應(yīng)急響應(yīng)等多維度構(gòu)建防御體系。

(1)強(qiáng)化技術(shù)防護(hù)體系，阻斷數(shù)據(jù)竊取路徑

對(duì)供應(yīng)鏈軟件全生命周期實(shí)施實(shí)時(shí)行為監(jiān)控，通過部署端點(diǎn)檢測(cè)與響應(yīng)(EDR)工具，識(shí)別異常數(shù)據(jù)傳輸(如Cxclnt/CIntend 后門的通信特征)，阻斷未經(jīng)授權(quán)的數(shù)據(jù)外發(fā);采用軟件成分分析(SCA)技術(shù)，掃描供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)軟件中的開源組件(如GitHub工具)，檢測(cè)是否存在惡意篡改或未公開漏洞，避免類似Venom活動(dòng)中開源工具被濫用的風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)無人機(jī)設(shè)計(jì)圖紙、飛行日志、用戶數(shù)據(jù)等敏感信息實(shí)施全鏈路加密，包括存儲(chǔ)加密(如SD卡數(shù)據(jù))和傳輸加密(規(guī)避中間人攻擊)，防止攻擊者通過供應(yīng)鏈滲透竊取數(shù)據(jù)。基于零信任架構(gòu)，對(duì)供應(yīng)鏈上下游企業(yè)的系統(tǒng)訪問實(shí)施最小權(quán)限原則，限制第三方供應(yīng)商對(duì)核心數(shù)據(jù)的訪問范圍，例如僅開放必要的API接口，避免憑證收割導(dǎo)致的權(quán)限濫用。

(2)優(yōu)化供應(yīng)鏈管理，提升風(fēng)險(xiǎn)溯源能力

建立供應(yīng)商安全評(píng)估機(jī)制，對(duì)硬件制造商、軟件服務(wù)商進(jìn)行定期滲透測(cè)試和安全審計(jì)，重點(diǎn)核查其代碼簽署流程、漏洞管理機(jī)制，防止類似“篡改合法軟件”的供應(yīng)鏈攻擊。要求供應(yīng)商提供軟件物料清單(SBOM)，明確組件來源及版本，通過區(qū)塊鏈技術(shù)記錄供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)流向，確保惡意代碼植入可溯源。聯(lián)合行業(yè)協(xié)會(huì)、安全廠商建立威脅情報(bào)平臺(tái)，實(shí)時(shí)共享針對(duì)無人機(jī)供應(yīng)鏈的攻擊手法(如纖維技術(shù)規(guī)避、定制后門特征)，及時(shí)更新防御規(guī)則;針對(duì)跨國供應(yīng)鏈，整合不同地區(qū)的監(jiān)管要求(如數(shù)據(jù)跨境傳輸規(guī)范)，避免因標(biāo)準(zhǔn)差異導(dǎo)致的防護(hù)漏洞，降低跨國攻擊的滲透風(fēng)險(xiǎn)。

(3)完善合規(guī)與應(yīng)急機(jī)制，降低數(shù)據(jù)泄露影響

依據(jù)法規(guī)明確供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)處理規(guī)范，例如禁止在未加密情況下傳輸無人機(jī)用戶位置信息，避免法律風(fēng)險(xiǎn);對(duì)供應(yīng)鏈中的數(shù)據(jù)處理活動(dòng)進(jìn)行定期合規(guī)審計(jì)，重點(diǎn)檢查第三方供應(yīng)商的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置、傳輸路徑是否符合本地化要求，防止“收割憑證”后的數(shù)據(jù)非法出境;制定數(shù)據(jù)泄露應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案，模擬供應(yīng)鏈攻擊場(chǎng)景(如上游供應(yīng)商被入侵導(dǎo)致數(shù)據(jù)泄露)，制定檢測(cè)、遏制、恢復(fù)分階段響應(yīng)流程;定期開展應(yīng)急演練，提升供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)企業(yè)的協(xié)同響應(yīng)能力，確保在遭遇類似攻擊時(shí)能快速阻斷數(shù)據(jù)泄露鏈條。

(4)技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)防御升級(jí)，應(yīng)對(duì)新型攻擊手段

利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法分析供應(yīng)鏈中的數(shù)據(jù)流動(dòng)模式，識(shí)別異常行為(如非工作時(shí)間的高頻數(shù)據(jù)傳輸、未知IP地址的訪問)，提前預(yù)警隱蔽攻擊。對(duì)定制化惡意工具建立行為特征庫，通過AI模型實(shí)時(shí)匹配攻擊模式，提升對(duì)新型工具的檢測(cè)效率。

在無人機(jī)關(guān)鍵組件(如飛控模塊、存儲(chǔ)芯片)中集成硬件安全模塊(HSM)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行硬件加密，防止攻擊者通過供應(yīng)鏈滲透篡改固件或竊取密鑰;采用供應(yīng)鏈信任根技術(shù)，從芯片制造環(huán)節(jié)植入唯一身份標(biāo)識(shí)，確保零部件來源可信，避免“惡意硬件植入”導(dǎo)致的數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)。(北京藍(lán)德信息科技有限公司)