编者按：美国佛罗里达国际大学研究人员开发出名为“盾牌”的网络防御系统，专门用于检测和消除针对无人机的网络攻击。

无人机本质上是飞行计算机，与地面上的计算机一样容易受到软件和硬件的攻击。无人机一旦被黑客欺骗并执行恶意指令，容易引发各种问题，例如飞行不稳定、加减速、悬空、改变航线乃至坠毁。无人机的应用正在逐渐扩大，未来即将重塑商业、基础设施监控、灾难响应等领域，确保无人机的安全已刻不容缓。目前的无人机防御技术无法监控所有可能的漏洞，传统上的攻击检测主要围绕帮助无人机感知周围环境并安全飞行的传感器，因为传感器很容易被操纵，但更为复杂的网络攻击会绕过传感器，直接进入控制或驱动系统，将恶意软件潜置于无人机的硬件中。

美国佛罗里达国际大学的网络安全研究人员认为，只考虑传感器的检测和恢复系统会忽略全局，对系统中不同层面发生的其他攻击视而不见。该大学研究团队已制定了一系列对策来应对空中恶意劫持，所研发的“盾牌”系统能够实时检测并消除针对无人机的网络攻击，并且至关重要的是能够确保无人机完成其任务。“盾牌”通过监视整个控制系统，捕捉恶意活动的细微线索，从而识别攻击类型并启动针对特定攻击的恢复流程。“盾牌”不仅能检测传感器的异常，还能检测电池和计算机组件等硬件的异常，例如电池电量突然激增或处理器超负荷运转可能都是攻击正在进行的信号。该系统利用机器学习技术来识别数据异常，根据攻击的独特特征对攻击进行分类，并制定相应的恢复方案。在实验室环境中，“盾牌”的网络攻击平均检测时间为0.21秒，恢复时间为0.36秒。研究团队计划扩大测试规模，并准备实施部署“盾牌”系统。

奇安网情局编译有关情况，供读者参考。

无人机一旦被黑客欺骗，执行恶意指令，很容易引发各种问题，例如飞行不稳定、加速、减速、悬空、改变航线、采用新路线，最危险的是坠毁。

然而，遭渗透的无人机无法重新获得控制权。一旦失去其原本的任务——无论是运送包裹、检查老化桥梁还是监测农作物的健康状况——这台机器就基本上毫无用处了。

由于无人机本质上是飞行计算机，它们与陆地上的同类一样，容易受到软件和硬件的攻击。但目前的无人机防御技术无法监控所有可能的漏洞。

美国佛罗里达国际大学的网络安全研究人员已经制定了一系列对策来应对空中恶意劫持。该大学名为“盾牌”（SHIELD）的防御系统与众不同。该系统可以实时检测并消除针对无人机的网络攻击，并且至关重要的是能够确保无人机完成其任务。它通过监视整个控制系统，捕捉恶意活动的细微线索。然后，它能够识别攻击类型——即使是那些经常被雷达发现的最隐蔽的攻击——并启动针对特定攻击的恢复流程。这项研究成果已在著名的IEEE/IFIP可靠系统与网络国际会议上发表。

佛罗里达国际大学奈特基金会计算机与信息科学学院首席研究员兼副教授穆罕默德·阿什库尔·拉赫曼表示，“如果没有强大的恢复机制，无人机就无法在受到攻击的情况下完成任务，因为即使能够检测到攻击，任务也常常会因为故障安全而终止。我们的框架的重要之处在于它可以帮助系统恢复，从而完成任务。”

保障无人机的安全可能很快就会变得比以往任何时候都更加重要。今年夏天，美国联邦航空管理局提议扩大商用无人机在各行业的应用。从亚马逊的送货到农业，美国联邦航空管理局预计会有更多企业部署无人机，这在日益复杂的网络威胁面前引发了人们对无人机安全性的质疑。

传统上，攻击检测主要围绕帮助无人机感知周围环境并安全飞行的传感器。但这些传感器很容易被操纵。例如，在“GPS欺骗”中，黑客会传输虚假坐标，诱使无人机采取不同的飞行轨迹。

然而，复杂的网络攻击会绕过传感器，直接进入控制或驱动系统，将恶意软件潜入无人机的硬件中。

穆罕默德·阿什库尔·拉赫曼研究小组的博士生、该研究的作者穆尼巴·阿西夫表示，“这就是为什么只考虑传感器的检测和恢复系统会忽略全局，它会对系统中不同层面发生的其他攻击视而不见。”

“盾牌”（SHIELD）更进一步，它监控无人机的整个控制系统。它不仅能检测传感器的异常，还能检测硬件的异常。例如，电池和计算机组件就能揭示很多信息。电池电量突然激增或处理器超负荷运转都是攻击正在进行的强烈信号。

该系统利用机器学习来诊断攻击类型，就像医生诊断疾病一样。症状（在本例中是传感器数据）并不总是能揭示疾病的根本原因。然而，物理证据（电池的运行情况）可以更好地了解正在发生的事情。而且，正如每种诊断都需要不同的治疗方法一样，研究人员还发现每次攻击都需要更有针对性的恢复计划。每次攻击都会留下独特的特征，“盾牌”（SHIELD）会根据情况制定相应的恢复方案。

通过在实验室中进行多次硬件在环模拟，研究人员发现每次攻击都会留下独特的特征，并对无人机系统造成不同的影响。因此，团队训练了人工智能机器学习模型，以识别数据中的异常，并利用这些数据对攻击进行分类，并制定相应的恢复方案。在实验室中，所有这一切只需不到一秒的时间。平均检测时间为0.21秒，恢复时间为0.36秒。

接下来，穆罕默德·阿什库尔·拉赫曼的研究小组将扩大测试规模，为“盾牌”（SHIELD）的实际部署做好准备。

佛罗里达国际大学的研究人员表示，无人机即将重塑商业、基础设施监控、灾难响应等，保护无人机的安全已不再是可有可无的。

穆罕默德·阿什库尔·拉赫曼表示，“可靠安全的无人机是开启未来进步的关键，我们希望这项工作能够为推动行业发展发挥作用。”

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