【防务动态】DARPA和明尼苏达大学共同开发无人机防止黑客攻击技术
【据明尼苏达大学官网2016年1月26日报道】明尼苏达大学软件工程中心在过去四年与DARPA等单位合作,希望找到能使自主车辆系统能免受黑客通过车辆使用的无线网络而进行攻击。
项目背景:伊朗曾对一架美国崭新的隐身无人机进行通信干扰,欺骗其GPS系统误以为是在阿富汗的美军基地,从而将其降落在了伊朗。此类安全担忧已延伸到军事领域之外。安全研究人员演示可以在不接触汽车的情况下操纵汽车的刹车系统,或者能够远程将一辆行驶在路上的吉普车发动机熄火。由于无人驾驶汽车和商业无人机的出现,对这些系统的入侵可能引起真实的潜在危险。
研究概述:建造更好的无人机是研究的目标。为此明尼苏达大学软件工程中心进行了广泛合作,包括罗克韦尔柯林斯公司,DARPA,波音,伽罗华公司,德雷珀实验室和数据61等。
DARPA将研究分为地面团队和空中团队。明尼苏达大学参与的工作是研究旋翼飞机(直升机和无人机),即利用先进的操作系统、架构描述语言、编程语言和验证技术,来建造安全性更高的飞机。
明尼苏达大学的工作是集成,并且与罗克韦尔柯林斯公司紧密合作。工作包括定义无人机的架构。研究人员举例称,能通过广播与无线Wi-Fi接口被黑客入侵的车辆,其架构很差。研究中人们对所有软件和硬件制定规格,并确定哪些是关键的,那些是非关键的,确保非关键的部件不会影响关键部件(除非以一种明确定义的方式)。
针对四轴飞行器,研发中的系统将控制飞行器的所有功能。而对波音公司的长32英尺的“小鸟”无人机,系统将控制进出的通信,并最终运行整个飞行控制计算机,所以该研发中的系统将实际控制无人机的飞行。
关键技术:创建防黑客系统概念的背后,关键是解决“分区”和验证问题。分区是将控制计算机的操作系统的各部分隔离起来。从本质上讲,就是寻找一种好的架构,在关键和非关键的东西之间筑起坚固的城墙,这样,如果一些非关键的东西有机会被黑客攻击,也不会发生跨越分区障碍的泄露。
另一部分是对重要软件的验证。黑客入侵系统的一种方法是通过缓冲溢出,即攻击者通过发送程序输入对系统注入恶意代码。伽罗华公司开发的编程语言“象牙”,它非常高效,且不允许程序员编写包含缓冲区溢出或其他内存错误的代码;此外,该语言对关键部分执行正式验证,以确保其符合安全要求。
项目进展及未来应用:由于项目的最终目标是为车辆商业使用及军事部署该系统,这使得团队寻求很严格的测试。德雷珀实验室的“红队”担当“白帽子黑客”(他们入侵政府设备并解释其中的安全漏洞)。项目组将他们的设计文档,源代码和系统映像交予“红队”。“红队”三个月内未能破解,试验后给予“红队”更多的信息,他们依然无法破解。
这一技术可以使未来的自主系统更加安全,波音公司会在其“小鸟”无人机使用这一技术,且近期它还将部署到另一种正在生产的产品中。亚马逊以及DARPA都对此技术有兴趣。
(来源:中国国防科技信息中心,作者: 王晓宇)
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