无人机信息安全探讨苏磊

无人机信息安全探讨苏磊

苏磊

钦州市第二中学广西钦州535099

摘要：自从无人机研发出世，便一直受到大众的青睐。科学技术的快速发展以及无人机所存在的适应性强、便捷等优点，使其越来越受欢迎，拥有广泛的市场。无人机主要是通过无线信号来进行人工操控，通常应用于完成某种特殊任务。目前来说，无人机的分类方式较多，从应用方面来进行划分，可以将其分为民用、商用和军用等，根据所执行的任务不同可以划分为航拍无人机、测绘无人机等等。但是无人机也存在一定的弊端，特别是在信息安全方面。本文主要就无人机信息存在的安全隐患进行分析，提出相应的解决措施，以供有关人士参考和借鉴。

关键词：无人机；信息安全；科学技术

随着社会的进步以及科技的发展，研制无人机的技术愈发成熟，其运用范围也越来越广泛。实践发现，无人机的研制成本较低，机身体积小，质量轻，方便执行各类任务，其安全性和隐蔽性也较好，因而被广泛应用于农业、工业等各个方面。无人机具有很多优点，但是其无法保障信息的安全，为了解决这一问题，需要有关科研人士积极探寻解决措施。

一、无人机信息安全存在的问题

（一）信息传递的保密性有待提高

保密性主要是指数据信息能够得到有效保护而不被他人非法侵犯和泄露。威胁信息保密性的主要方式是通过访问未经授权的个人或者私密信息。其中最为常见的方式便是窃取信息。就目前情况而言，在无人机系统中的各个部分，包括机体、地面通讯站、线路在内的部分都有可能受到保密性攻击。可以通过病毒、木马等方式来非法截获信息，给无人机的信息安全带来隐患。

（二）完整性遭到破坏

完整性包括数据和系统两部分的完整性。要保障数据的完整性，便要确保数据的正确性和一致性，如果无人机缺乏数据完整性的规范，非法操作者便可以通过插入、删除和修改等操作来损坏数据。当前，存在的完整性攻击主要是破坏无人机数据的完整性。造成破坏的方式主要有修改原本信息和篡写新信息两种。除此之外，入侵者还可以通过干扰传感器和线路来破坏无人机数据的完整性[1]。

（三）信息的可用性遭到破坏

信息的可用性，主要是指用户可以通过合法的途径来访问和获取无人机的数据信息。当信息的可用性遭到破坏时，用户便无法获取相应的信息，无人机也无法完成相应的指令。目前，主要存在的攻击方式为拒绝服务和伪造攻击，通过制造网络拥塞使系统为其他不存在的虚假请求进行服务，从而导致系统无法正常工作，信息安全性遭到破坏。

（四）通信失败，操作失控

一架无人机想要顺利完成任务，必须要借助各类操作控制系统，通过相互间的配合来采集数据、完成任务。其中作为重要的便是通信系统，其也是确保无人机信息安全的重要部分。测控通信系统的主要功能是控制、跟踪无人机并完成信息的传输，信息的传递主要依赖于数据链路。如果无人机的控制信号被干扰，造成链路的中断，便会导致无人机的通信失败，操作失控。

二、造成安全隐患的原因分析

（一）客观原因

无人机的控制原理是通过无线信号来进行工作的，因而存在很多客观因素能够对其产生干扰，例如依靠GPS卫星导航系统来执行任务的无人机，收到相同或者类似频率的射频，无人机便会受到影响而不受控制。除此之外，无人机的平衡主要通过陀螺仪来保持，如果收到与陀螺仪频率相同的信号时，机体便会因为失衡而受到影响。由于无人机的数量不断增多，加上无人机通信占用的带宽较大，因而必须要对无人机的通信频率进行压缩，这样很可能会造成无人机相互之间的干扰。

（二）主观因素

主观因素主要是指人为对系统进行的主动攻击，除了恶意地对GPS和陀螺仪等部分进行人为的干扰来破坏无人机系统外，还包括直接向无人机发射大功率电波来掩盖原有信息的暴力手段。甚至通过激光直接摧毁无人机，通过这些手段来破坏无人机的通信，从而达到非法目的[2]。

（三）缺乏管控

无人机的发展很快，致使有关的法律法规不能跟上其发展的步伐，很多政策还处于初始甚至空白阶段，特别是对于无人机信息安全的控制方面，依旧存在很多漏洞。目前无人机的发展正处于一种自由、无管束的状态。

三、信息安全威胁的应对策略

（一）提高工作频段

无人机测控通信数据链包括上行链路和下行链路。上行链路与下行链路传输方向不同，上行链路传输指令，而下行链路需要传输声音、图像、视频等信息，对工作频段要求较高，占用带宽也相对较多。例如全球鹰无人机，一架就要占用大约500兆比特/秒的传输带宽。目前无人机的工作频率主要集中在840MHz到2440MHz之间，可用频率资源比较紧张，信号拥挤。为了缓解拥挤情况，可以采用提高工作频段的方法，这有利于增大工作频带的宽度，从而增加信道容量。另外，高工作频段电磁环境相对干净，对无人机信号的传输干扰比较小。假如要干扰高频信号，就需要使用大功率机器，成本较高。

（二）提高频谱利用率

加大技术研究的投入，应用数据压缩、软件无线电、频谱动态分配以及频谱共享等技术，尽可能提高频谱利用率，从而达到降低带宽需求的目的。其中频谱共享尤为重要，比如研发自适应软件无线电技术。目前我国无人机数据链带宽、通信频率大多是采用预分配的方式，导致带宽被长期占用。无人机飞行次数不多，使用频率有限，从而导致了频率使用率较低的现象。而自适应无线电技术可以自动地实时分析频道占用情况，并在空闲频道中选择最佳频道进行通信，从而有效地提高了频谱利用率。

（三）提高抗干扰能力

抗干扰是无人机各项功能中最重要的功能之一。它对无人机的信息传递起着极其重要的作用，尤其是在军事领域的应用上，甚至关系着国家命运[3]。随着科技水平的提高，“信息战”日益激烈，这对无人机的抗干扰能力提出了更高的要求。无人机可以广泛应用扩频、跳频、混频、自适应等抗干扰技术，从而获得更强的生存能力和安全性。并且可以采用复杂天线技术，使无人机不容易被截获。目前，无人机的抗干扰技术主要应用在以下三个方面：一是上行遥控信道的抗干扰，二是下行信息回传信道的抗干扰，三是恶劣环境下的抗干扰。

（四）加强立法管控

一方面，我国应尽快建立健全无人机管理体系，尽快出台相应的政策法律法规，从而明确法律主体责任，应对法律纠纷。同时还需要制定出统一的行业标准规范，统一数据链路、控制导航、设备电磁兼容等标准，从而有效地避免恶性竞争。另一方面，应该加强频谱规划的顶层设计，从而确保用频规范，确保无人机能够与其他通信系统兼容。此外，还可以推行无人机实名制。实名制目前被运用在许多领域，它有利于规范市场，所以可以把实名制运用到无人机行业。购买和使用无人机必须实名，这样可以明确责任人，一旦出现违规、违法等行为，对责任人给予相应的处罚，这样就可以有效地防止无人机被不法分子利用的情况，进而能够从源头上解决乱占飞行空域、危害公共安全、侵犯安全隐私等问题。

四、结束语

综上所述，无人机的信息安全具有很大的不稳定性，相关部门要加快对政策的出台及执行力度，确保无人机的信息安全。对于消费者来说，我们需要提高对于安全问题的重视程度，在使用无人机的时候避免拍摄会泄露隐私的视频，在操作无人机的时候要尽可能地在人群较少的地带，降低无人机被劫持的概率。在大数据的时代背景下，如果不能确保信息的安全，便会给非法人士提供有利可乘的机会。

参考文献：

[1]何道敬,杜晓,乔银荣,朱耀康,樊强,罗旺.无人机信息安全研究综述[J/OL].计算机学报,2017:1-21.

[2]曲君国.浅议无人机安全问题及应对策略[J].中国无线电,2016(08):42-43.

[3]未央.无人机安全问题引人担忧无人机漏洞繁多渐成黑客“帮凶”[J].信息安全与通信保密,2016(02):72-73.