14、无人机安全数据通信的新型网络安全框架

无人机安全数据通信的新型网络安全框架

1. 引言

随着数字工具和技术的发展，网络安全的需求日益增长。我们日常生活中使用的设备变得更加智能，并连接到物联网（IoT）。因此，确保数字数据的安全成为了一项关键挑战。传统的计算机和网络安全方法无法充分应对网络物理系统（CPS）的完整性、机密性和可用性威胁，也无法统一应对恶意攻击和恢复能力。近年来，研究主要集中在CPS的漏洞上，特别是无人机（UAV）和地面控制系统，但在安全信任创建、通信和消息传输方面的研究较少。

2. 背景

• CPS与UAV概述 ：CPS是通信、计算和控制系统的融合，具有多种应用，包括智能电网、油气分配网络、先进通信系统、无人机和智能地面车辆。无人机是一种CPS，可以从地面控制站远程控制，也可以根据预编程的飞行计划自主飞行。它能与控制器通信、返回有效载荷数据，并在事件发生时自动采取纠正措施或做出决策。无人机的主要组成部分包括控制元件、无线和卫星通信链路、传感器和执行器，通常是资源受限的设备，依靠电池供电，但也有混合动力的设计。
• UAV的应用与风险 ：无人机最初主要用于国防领域，如今在商业、科学、娱乐等领域的应用迅速增加，如执法机构、物流、航空摄影、农业和人道主义救援等。亚马逊和谷歌等公司也计划使用无人机进行货物和服务配送。然而，随着无人机使用的增加，潜在的风险和安全威胁也随之而来。无人机容易被黑客攻击，因为它们通常采用快速简单的设置，使用未加密的通信和数据传输，并且许多端口处于开放状态。其独特的配置，如传感器的开放状态、无线网络和串行安全结构，使这些设备成为高度暴露的技术系统。