الطائرات بدون طيار المصابة

نواقل هجوم الطائرة بدون طيار إلى محطة التحكم الأرضية، والثغرات & والاستغلالات

أسطول الطائرات بدون طيار اليوم هو مشغل واحد يطير العشرات أو المئات من الطائرات بدون طيار من محطة أرضية واحدة. هذا يجعل محطة التحكم الأرضية هدفًا قيمًا للخصوم. فهي المكان الذي يوجد فيه الطيار عادةً، وغالبًا ما تخزن بيانات المهمة، وهي ناقل رئيسي للحركة الجانبية عبر شبكات UxS والطائرات بدون طيار الأخرى في الأسطول.

ركزت معظم أبحاث أمن الطائرات بدون طيار على استهداف الطائرة بدون طيار. يتبنى بحث Infected Drone نهجًا بديلًا ويسلط الضوء على كيف يمكن لطائرة بدون طيار واحدة مخترقة أن تهاجم المحطات الأرضية التي تتصل بها. نظرًا لأن معظم برامج التحكم الأرضي تثق في أي شيء ترسله الطائرة بدون طيار، فهناك نقص في المصادقة والتحقق والتعقيم، مما يسمح للبيانات من طائرة بدون طيار مخترقة بأن تؤدي إلى CRUD للملفات، أو تنفيذ التعليمات البرمجية، أو تعطل جهاز المشغل.

---

الاستخدام المسؤول

يوثق هذا المستودع الثغرات في برامج محطة التحكم الأرضية ويشحن كود إثبات مفهوم عامل لها. يتم نشره لأغراض تعليمية فقط وللمشغلين لفهم تعرضهم ولتمكين المشرفين من إعادة إنتاج هذه المشكلات وإصلاحها.

قم بتشغيل PoCs فقط ضد الأنظمة التي تملكها أو لديك إذن كتابي لاختبارها. كل واحد منها مكتوب لمنصة اختبار: الحمولات هي علامات حميدة، ولا شيء هنا معبأ للاستخدام ضد طائرة أو محطة أرضية لشخص آخر. استخدام هذه المواد ضد أنظمة لا تتحكم بها من المحتمل أن يكون غير قانوني أينما كنت.

يذكر قسم إعادة الإنتاج لكل اكتشاف ما يحتاجه وما يفعله. اقرأه قبل تشغيل أي شيء.

---

النتائج

المفتاح:

• ✅ موثوق به مع هذا الناقل
• ⚠️ ممكن، لكن مشروط، أو تنافسي، أو يحتاج خطوات إضافية
• ❌ غير قابل للتطبيق لهذا الاكتشاف عبر هذا الناقل

فئة التسليم هي ما يجب على المهاجم فعله على الرابط، وهي تحدد النواقل التي تعمل. اكتشافات Push تحتاج فقط إلى إطار يصل إلى GCS، لذا أي ناقل قادر على الحقن يكفي. اكتشافات Handshake و request/response تحتاج إلى أن يكون المهاجم، أو يتحكم بالكامل في، النظير التحاوري، مما يفضل طرفية على الناقل، أو رفيق مخترق، أو سلسلة التوريد، أو MITM كامل.

عمود Fix يربط طلب السحب upstream حيث تم تقديمه. عشرة من الخمسة عشر اكتشافًا تأتي مع تصحيح مقدم ضد مستودع البائع نفسه.

---

نواقل التسليم

تقيّم المصفوفة سبعة أعمدة لكل اكتشاف: النواقل الخمسة أدناه، بالإضافة إلى وضعي راديو SiK (قياس عن بعد RF)، والذين يحصلان على تنبيه خاص بهما أدناه نظرًا لفارق الحقن مقابل MITM.

1. وحدة تحكم طيران مصابة، اتصال تسلسلي، أو سلسلة توريد. مهاجم محلي أو وحدة تحكم طيران خبيثة يتم توصيلها ماديًا بمضيف GCS أو الراديو. المركبة أو البرنامج الثابت شيء لم يقم المشغل ببنائه: وحدة عرض توضيحي، إيجار، هيكل جوي مصادَر، أو مركبة مستعملة، يتم زرع برنامجها الثابت لإصدار MAVLink عدائي في اللحظة التي تتصل فيها GCS. GCS الخاصة بالمشغل هي الضحية؛ كانت "المركبة" عدائية قبل تشغيلها. ينطبق على كل اكتشاف، وهو أنظف طريقة لتسليم استغلالات handshake وقت الاتصال. يمتد هذا إلى محللي الطب الشرعي الذين قد يتصلون مباشرة بـ أو يستخرجون البيانات من مركبة مصابة. تلك القطع الأثرية، إذا لم يتم التعامل معها بشكل صحيح، يمكن أن تصيب أو تنتشر إلى كمبيوتر المحلل وشبكته.

2. طرفية MAVLink خبيثة / مزيفة على ناقل المركبة نفسه. كاميرا طرف ثالث، gimbal، ADSB-in، محدد مدى، أو أي جهاز يتحدث MAVLink وهو نفسه المهاجم. إنه مشارك شرعي على الرابط يصدر إطارات عدائية. كاميرا "ذكية" مزيفة تعلن عن رسائل مسمومة تفعل بالضبط ما تفعله كاميرا حقيقية، فقط بقيم عدائية.

3. كمبيوتر رفيق مخترق على متن المركبة (Raspberry Pi / Jetson يشغل mavlink-router / MAVProxy). بمجرد اختراقه يصبح نقطة نهاية المركبة، مع وصول ثنائي الاتجاه كامل للرابط ورؤية لحالته الحية. يمكنه الإجابة على أي handshake وإصدار أي إطار push، مما يجعله قابلاً للتطبيق على كل اكتشاف في هذه المجموعة.

4. جسر قياس عن بعد WiFi / UDP (ESP8266 / ESP32 "wifi telemetry"). أي شخص على نقطة الوصول أو LAN يمكنه حقن بيانات MAVLink. هذا يقلل تكلفة نواقل الحقن إلى الصفر تقريبًا، وبالنسبة لمهاجم يمكنه أيضًا الاعتراض (ARP/AP MITM)، يمكّن التحكم الكامل في handshake أيضًا.

5. TCP / مرحل سحابي (SITL، mavlink-router TCP، mavp2p، GCS سحابي 4G/LTE مثل خدمات UAV-cloud التجارية). MITM عند المرحل، أو أي شخص يمكنه الوصول إلى منفذ TCP المكشوف، يمكنه إعادة كتابة التدفق. روابط السحابة/4G توسع نطاق التأثير الجغرافي بشكل هائل وغالبًا ما تفتقر إلى المصادقة المتبادلة.

راديو SiK (رابط قياس عن بعد RF)

المسار السائد لقياس عن بعد RF الحقيقي لمركبات ArduPilot/PX4 للهواة والمحترفين هو زوج راديو SiK، جسر تسلسلي شفاف لا يحلل أو يتحقق من MAVLink، لذا فهو يوفر لـ GCS حماية صفرية ضد المحتوى العدائي. وحدة SiK مارقة تنضم أو تجسر رابطًا موجودًا باستخدام sikw00f. وضعان للهجوم، بموثوقية مختلفة جدًا:

• الحقن (راديو مارق واحد). sikw00f يمكنه إرسال إطارات عدائية على القناة المشتركة بمجرد المزامنة مع الرابط. موثوق لرسائل push/stream لمرة واحدة (STATUSTEXT، PARAM_VALUE، CAMERA_INFORMATION، إلخ)، لا حاجة للرد. غير موثوق لبروتوكولات handshake (MAVFTP، تنزيل param/log) حيث يجب على الحاقن الفوز بسباق وقت البث ومطابقة جلسة/تسلسل لا يتحكم به.
• Full-MITM (زوج مارق). راديوان sikw00f، أحدهما يواجه GCS، والآخر يواجه المركبة لجسر وإعادة كتابة الإطارات أثناء الطيران (اختياريًا بعد التشويش لإجبار إعادة الارتباط). هذا يملك المحادثة بأكملها، لذا يلبي handshakes بشكل موثوق أيضًا.

ملاحظة: تشفير SiK (AES-128، حيث مدعوم) يُشحن معطلاً افتراضيًا بمفتاح مشترك ثابت.