GeekPwn（极棒）是中国顶级的网络安全和极客文化嘉年华，无人机劫持”是其经典且备受关注的演示项目之一，它直观地向公众展示了，我们日常生活中看似无害的智能设备，可能存在巨大的安全隐患。
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下面我将从核心概念、攻击原理、典型案例、防御措施和现实意义五个方面进行详细解读。
核心概念：什么是无人机劫持？
无人机劫持,在网络安全领域更专业的术语是无人机劫持攻击，它指的是攻击者通过技术手段，非法获取对一架或多架无人机的控制权，这种控制权可能包括：
- 飞行控制：让无人机起飞、降落、悬停、改变航向、飞行高度和速度。
- 数据窃取：获取无人机拍摄的航拍视频/照片、飞行路径数据、GPS坐标等敏感信息。
- 信号干扰：通过强电磁信号压制无人机与遥控器之间的正常通信，使其失控、返航或坠毁。
- 完全接管：将无人机置于攻击者的完全控制之下，使其执行攻击者设定的任何指令，例如飞入禁飞区、携带危险物品等。
GeekPwn上的演示,通常由顶尖的白帽黑客（安全研究员）完成，他们旨在发现漏洞、展示风险，从而推动厂商修复，提升整个行业的安全水平，而非进行恶意攻击。
攻击原理：黑客是如何做到的？
无人机劫持攻击并非魔法,其背后是利用了无人机系统中的一个或多个安全漏洞，这些漏洞可能存在于以下几个层面：
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通信链路漏洞
这是最常见也最经典的攻击方式,无人机与遥控器（或地面站）之间的通信是无线进行的，通常使用Wi-Fi、蓝牙、专有射频等协议。
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中间人攻击：
- 原理：攻击者将自己置于无人机和遥控器之间，攻击者设备会先冒充遥控器“欺骗”无人机，让其连接到自己；又冒充无人机“欺骗”遥控器，让其数据发给自己，这样，所有通信数据都经过攻击者，他可以窃听、篡改、转发或丢弃这些数据。
- GeekPwn演示：黑客通过一个强大的信号发射器，向目标无人机发送一个比真实遥控器信号更强的“连接请求”，无人机由于“信号优先级”或安全机制不完善，会断开与原遥控器的连接，转而与黑客的设备连接，之后，黑客就可以向无人机发送伪造的控制指令，比如让它悬停在空中，或者原地打转。
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信号劫持：
- 原理：直接破解或模仿遥控器的加密信号，如果无人机的通信协议加密强度不足，或者存在可预测的密钥，攻击者就可以通过嗅探和分析信号，计算出控制指令，然后用自己的设备发送相同的指令来控制无人机。
- GeekPwn演示：针对一些老旧或低端无人机，其通信可能是明文或使用简单加密，黑客可以捕获遥控器发出的信号包，分析其控制逻辑（某个频率的信号代表“上升”），然后自己发射同样的信号包来操控无人机。
软件与固件漏洞
无人机本身是一个运行复杂软件的计算机,其固件（Firmware，嵌入在硬件中的操作系统）可能存在漏洞。
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固件漏洞：
- 原理：固件中可能存在缓冲区溢出、硬编码凭证、未授权访问接口等问题，攻击者可以通过网络（如连接到无人机的Wi-Fi热点）或物理接口（如USB）向无人机上传恶意代码，获取其最高权限。
- GeekPwn演示：黑客连接到无人机的Wi-Fi网络（很多无人机默认没有密码或密码简单），通过扫描其开放的端口，发现一个存在漏洞的服务，利用这个漏洞，黑客可以上传一个自定义的固件，完全替换掉原厂固件，这个“后门”固件会隐藏自己，并接受黑客来自互联网的远程控制，无论无人机飞到哪里，黑客都能掌控。
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App/地面站漏洞：
- 原理：很多无人机需要配合手机App或PC地面站软件进行设置和飞行，如果这些软件存在漏洞，攻击者可以通过攻击手机或电脑，来间接控制无人机，App在传输数据时没有加密，或者存在远程代码执行漏洞。
GPS欺骗
这是针对依赖GPS进行定位和自主飞行的无人机的一种高阶攻击。
- 原理：无人机通过接收多颗GPS卫星的信号来确定自己的精确位置，攻击者使用一个GPS信号发射器，发射一个比真实卫星信号更强的“伪造GPS信号”，这个信号可以包含虚假的位置、时间或速度信息。
- GeekPwn演示：黑客让无人机起飞并悬停在某个位置，他开启GPS欺骗设备，向无人机发送一个“你正在以100公里/小时的速度向X方向移动”的虚假信号，无人机的飞控系统会相信这个信号，为了“保持悬停”，它会拼命地向相反方向飞行，导致无人机失控飞走，或者，将其GPS坐标欺骗到机场、监狱等禁飞区，触发其自动降落或报警功能。
典型案例回顾
GeekPwn历史上多次上演精彩的无人机劫持,其中一些已经成为经典：
- 大疆无人机劫持：这是最广为人知的演示，白帽黑客团队曾多次在GeekPwn上成功劫持大疆的消费级和专业级无人机，他们主要利用了无人机与遥控器、App之间的通信协议漏洞，通过伪造遥控器信号，在几百米外让一架正在航拍的无人机悬停，甚至接管其云台相机，这些演示直接促使大疆公司高度重视安全问题，并修复了相关漏洞。
- “蜂群”无人机劫持：随着无人机编队表演的兴起，GeekPwn上也出现了针对“蜂群”的攻击演示，攻击者可能利用控制中心与单架无人机之间的通信漏洞，先控制一架“叛徒”无人机，然后利用它作为跳板，向其他无人机发送恶意指令，导致整个编队混乱。
- DIY无人机劫持：除了商业品牌，一些黑客也会针对开源的DIY无人机项目（如基于ArduPilot/PX4固件的无人机）进行攻击，展示了开源生态中同样存在的安全风险。
如何防御无人机劫持？
防御无人机劫持需要从厂商、用户和监管三个层面共同努力。
厂商的责任
- 强化通信安全：
- 使用强加密算法（如AES）对遥控器和无人机之间的所有控制信令和数据进行加密。
- 实现双向认证机制,确保无人机只连接合法的遥控器，遥控器也只连接合法的无人机。
- 采用跳频或扩频技术,增加信号被截获和破解的难度。
- 固件安全：
- 建立安全的固件更新机制,确保更新包的完整性和来源的合法性。
- 对固件进行安全审计,修复已知的漏洞（如缓冲区溢出）。
- 移除默认的弱密码和硬编码的凭证。
- 增加安全机制：
- 实现地理围栏功能,防止无人机飞入禁飞区。
- 加入“失联保护”机制，当与遥控器失去联系超过一定时间，无人机应自动执行安全操作（如原地降落或返航）。
- 对GPS信号进行校验,防御简单的GPS欺骗攻击。
用户的防护
- 及时更新固件：厂商发布的安全更新通常包含对新发现的漏洞的修复，用户应及时更新。
- 使用强密码：为无人机的Wi-Fi热点和App账户设置复杂的密码。
- 在安全环境下操作：避免在公共、不安全的Wi-Fi网络下对无人机进行关键设置。
- 警惕异常：如果发现无人机飞行姿态异常、信号不稳或无法连接，应立即停止操作并排查原因。
- 遵守法规：在合法合规的空域飞行，避免因违规操作带来不必要的风险。
监管与法律
- 制定安全标准：政府和行业组织应制定无人机的安全标准和认证体系，从源头上提升产品的安全门槛。
- 完善法律法规：明确无人机劫持等行为的法律责任，对恶意攻击者进行严厉打击。
- 发展反制技术：对于军事、安防等关键领域，需要研发和部署无人机探测、反制系统，以应对潜在的无人机威胁。
现实意义与总结
GeekPwn上的无人机劫持演示,其核心价值在于“以攻促防”。
- 提升公众安全意识：它让普通大众认识到，智能设备并非绝对安全，网络安全威胁就在身边。
- 鞭策厂商改进产品：通过“点名”式演示，给行业领先企业（如大疆）施加了巨大的压力，迫使其投入更多资源进行安全研发，从而提升了整个行业的安全水平。
- 推动技术发展：黑客在攻击过程中发现的漏洞和开发的新技术，也为学术界和工业界提供了宝贵的研究方向，推动了通信安全、嵌入式安全等领域的发展。
- 揭示未来风险：随着无人机被更广泛地应用于物流、农业、测绘、安防等领域，无人机劫持的潜在危害也越大，一个被劫持的物流无人机可能被用于投送违禁品，一个被劫持的安防无人机可能成为“内鬼”，解决其安全问题至关重要。
GeekPwn的无人机劫持不仅仅是一场精彩的黑客秀，它更像是一场生动的网络安全公开课，揭示了技术背后的脆弱性，并为我们指明了构建一个更安全、更可信的智能世界的方向。
