【中国联通】2023年5G网联无人机系统安全架构白皮书

中国联通5G网联无人机系统安全架构总结

核心内容概述

中国联通发布的《5G网联无人机系统安全架构白皮书》全面分析了无人机产业的发展现状与安全挑战，重点围绕5G网联无人机系统安全架构展开，提出了一套涵盖终端、网络、平台、基础管理等多维度的安全技术策略，并对未来无人机系统安全发展趋势进行了展望。该白皮书旨在构建全体系无人机安全架构方案，推动无人机产业安全健康发展。

主要观点与关键信息

无人机产业发展情况

• 无人机行业已形成完整的产业链，包括上游硬件与软件生产、中游整机制造、下游行业应用。
• 民用无人机是当前发展的主流方向，应用场景广泛，涵盖农业植保、电力巡检、公共安防、物流运输等。
• 2019年中国民用无人机市场规模为434亿元，预计2024年将超过2000亿元，年均增速高于25%。
• 工信部出台多项政策推动无人机行业规范化发展。

网联无人机简介

• 网联无人机是接入低空移动通信网络的无人机，区别于传统无人机的点对点通信方式，其采用5G蜂窝网络，具有高可靠性、低时延、大带宽等优势。
• 5G网络使无人机具备更广的飞行范围、更高的安全性和更低成本，业务承载能力显著提升。

网联无人机安全发展现状

• 无人机系统架构复杂，集成了传感器、控制器、通信设备和任务载荷等模块，具有高度集成性。
• 安全事件频发，如西安、重庆、郑州等地的无人机表演事故，暴露了系统安全漏洞、通信干扰、导航欺骗等问题。
• 国内无人机相关法律法规逐步完善，但仍存在系统网络安全和信息安全标准不足的问题。

网联无人机安全威胁分析

安全风险原因

1. 系统安全漏洞：无人机软硬件系统使用开源操作系统，存在未修复漏洞，易受攻击。
2. 数据易被干扰和拦截：通信链路透明、频点公开，缺乏保密措施，易成为攻击目标。
3. 飞行过程易被欺骗：依赖GPS等卫星导航信号，攻击者可通过信号欺骗影响飞行路径。
4. 受外界环境影响：极端天气等自然条件可能导致通信不稳定、设备故障。

安全风险类型

1. 导航系统攻击：通过伪造GPS信号诱导无人机偏离航线。
2. 飞控信号劫持：干扰飞控信道，导致无人机失去控制。
3. 飞行控制软件安全漏洞：通过社会工程学手段或越权攻击破坏系统运行。
4. 通信链路攻击：窃听、篡改或干扰通信信号，影响无人机正常飞行。

网联无人机安全技术策略

整体框架

• 以终端、网络、平台、基础管理为四个核心维度，构建全体系安全架构。
• 重点解决终端可信性、网络可信互联、平台安全访问和基础安全管理问题。

终端侧安全防护

• 隐私计算：实现数据“可用而不可见”，保护敏感信息。
• 可信评估：通过硬件可信度量、可信模块、可信引导、可信基线核查，确保终端安全可信。

网络侧安全防护

• 射频指纹识别：实现终端个体识别，防止非法接入。
• 轻量级认证：简化认证流程，兼顾安全性和通信效率。
• 无线传输加密：采用国密SM、祖冲之算法等，实现端到端加密。
• 信号抗干扰：通过跳频、扩频、蜜罐机制提升抗干扰能力。

平台侧安全防护

• 应用可信：基于白名单和数字签名机制，确保应用来源可信、运行可控。
• APP安全：引入RASP技术，实现运行时自我保护。
• 数据存储加密：对采集数据、飞控数据等进行加密存储，防止数据泄露。
• 鉴权认证：采用“零信任”机制，实现用户动态鉴权和访问控制。

基础安全管理

• 设备管理：包括资产管理、补丁管理、运行状态监控等，满足合规需求。
• 策略管理：制定并下发安全策略，支持在线调整。
• 密钥管理：支持密钥生成、分发、存储、销毁等，保障数据安全。
• 漏洞管理：实现漏洞全生命周期管理，快速响应和修复。
• 身份管理：统一管理用户和设备身份，防止未经授权访问。
• 安全态势：通过大数据分析，实现对系统安全状态的实时感知和呈现。

安全发展展望

未来安全方向

1. 传感器安全：提升传感器抗干扰能力，设计规避算法。
2. 通信安全：优化通信协议，提高加密效率和安全性。
3. 软件安全：加强控制软件安全设计，避免漏洞和木马植入。
4. 网络安全：设计高效安全的路由协议，应对动态拓扑结构带来的安全挑战。
5. 自身抗干扰能力：提升无人机数据链路抗干扰水平，保障任务稳定执行。
6. 法律制度建设：完善相关法律法规，规范数据传输、导航控制及电磁设备使用。

结语

中国联通致力于构建安全、可靠的5G网联无人机系统，推动其在各行业中的应用。通过加强安全技术研究、完善法律法规、构建安全生态，中国联通希望在提升无人机系统安全性和可靠性的同时，增强其在市场中的竞争力，助力行业客户实现智能化、安全化的应用升级。未来，中国联通将联合产业链合作伙伴，共同打造无人机安全生态，推动行业安全发展。