В СПбГУ разработали программно-аппаратное решение для защиты дронов от киберугроз

Современные беспилотные летательные аппараты выполняют множество разнообразных функций — от мониторинга погоды до грузоперевозок. При этом их архитектура программного обеспечения достаточно простая и открытая, особенно если налажено массовое производство дронов. Однако имеющиеся в них уязвимости и отсутствие необходимой защиты могут привести к выполнению незапланированных действий. Например, если взломать внутреннюю систему работы, можно заставить беспилотник сбросить груз не там, где нужно, или даже упасть, не долетев до цели.

Ранее компания «Лаборатория Касперского» создала технологию кибериммунитета — подход к построению IT-систем с встроенной защитой от различных кибератак. Кибериммунитет обеспечивается разделением IT-системы на изолированные части и контролем взаимодействий между ними. При таком подходе большинство возможных атак на кибериммунную систему становятся неэффективными, поскольку не достигают цели и находятся под контролем.

Ученые научно-образовательного центра «Математическая робототехника и искусственный интеллект» Санкт-Петербургского государственного университета адаптировали и усовершенствовали технологию кибериммунитета для защиты беспилотных летательных аппаратов.

«В любое электронное устройство можно заложить какую-то вредоносную установку, которая может проявить себя в самый неподходящий момент, существенно повлияв на функции устройства — например, дрона. Для борьбы с этой угрозой мы модернизировали технологию кибериммунитета в полноценный модуль безопасности, устанавливаемый внутрь дрона и защищающий его от таких угроз подобно тому, как иммунитет позволяет человеку бороться с различными вирусами внутри организма», — объяснил директор центра «Математическая робототехника и искусственный интеллект» СПбГУ Константин Амелин.

Модуль безопасности включает в себя распространенную сегодня плату Raspberry Pi, а также GPS-трекер. Этот модуль получает полетное задание для дрона, после чего выстраивает оптимальный маршрут и может управлять питанием всего беспилотника. В случае кибератаки модуль безопасности оперативно ее обнаружит и сможет бороться с ней. Например, если вредоносное программное обеспечение попытается поменять маршрут следования, технология вернет его обратно с учетом ранее полученного задания. При необходимости также можно посадить дрон, ликвидировать угрозу, а затем продолжить полет.

В случае серьезной угрозы, которую невозможно оперативно устранить, модуль может принудительно прервать полет, отключив моторы дрона и активировав подсистему аварийной посадки. В условиях соревнований аварийная посадка имитируется звуковым сигналом, в остальных случаях для этих целей может быть установлен парашют.

Как отмечают кибернетики Университета, технология автономна и способна выдержать несколько атак, при этом не нуждается в постоянном мониторинге и контроле. Модуль сам будет бороться с возникающими угрозами, хотя при необходимости оператор также может подключиться к управлению. При этом конструкция разработки адаптирована так, чтобы ее можно было легко установить в любой беспилотный летательный аппарат: от квадрокоптера до дрона самолетного типа.

Ученые СПбГУ создали более 40 прототипов таких модулей, они будут показаны на инженерных соревнованиях по киберавтономности дронов на проектно-образовательном интенсиве «Архипелаг-2024».

Фото: Jere Barcebal, unsplash.com