《電子技術(shù)應(yīng)用》
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民用無人機(jī)商用密碼技術(shù)應(yīng)用與安全性評估研究
網(wǎng)絡(luò)安全與數(shù)據(jù)治理
唐明環(huán)，陳小慶，康曉寧
中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院
摘要： 針對無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)，深入研究了商用密碼技術(shù)在民用無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)中的作用，提出了商用密碼應(yīng)用與測試驗(yàn)證方案。該方案構(gòu)建了無人機(jī)系統(tǒng)在實(shí)際業(yè)務(wù)環(huán)境中的運(yùn)行場景，設(shè)計(jì)了密碼應(yīng)用驗(yàn)證流程，對身份認(rèn)證、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲等環(huán)節(jié)進(jìn)行了功能及性能測試，對無人機(jī)劫持場景進(jìn)行了對比測試。測試數(shù)據(jù)顯示，應(yīng)用商用密碼后，無人機(jī)系統(tǒng)的安全性得到有效提升；加密處理時延對性能影響較小，保證了實(shí)時通信性能；國密算法和國際算法性能持平。該研究為無人機(jī)密碼應(yīng)用提供了技術(shù)支撐，有利于無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全能力提升。
中圖分類號：TP309文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI:10.19358/j.issn.2097-1788.2025.07.001
引用格式：唐明環(huán)，陳小慶，康曉寧. 民用無人機(jī)商用密碼技術(shù)應(yīng)用與安全性評估研究［J］.網(wǎng)絡(luò)安全與數(shù)據(jù)治理，2025，44（7）：1-8.
Research on application and security test of commercial cryptography technology for civilian UAV
Tang Minghuan, Chen Xiaoqing，Kang Xiaoning
China Academy of Industrial Internet
Abstract： In view of the current situation and challenges of Unmanned Aerial Vehicle(UAV) network security, the role of commercial cryptography technology in civilian UAV network security protection was deeply studied, and the application and verification scheme of commercial cryptography was proposed. The scheme constructs the operational scenarios of UAV system in practical application environments, designs the cryptography application and verification process, conducts functional and performance tests on identity authentication, data transmission and data storage, and conducts comparative tests on UAV hijacking scenario. Test data shows that after applying commercial cryptography, the security of the UAV system is effectively improved; The impact of processing latency on performance is minimal, ensuring real-time communication performance; The performance of national cryptography algorithms is on par with that of international algorithms. It provides technical support for UAV cryptography application and is beneficial for enhancing UAV network security capabilities.
Key words : civilian UAV; network security; commercial cryptography; security testing

引言

近年來，國家鼓勵發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)，發(fā)展低空經(jīng)濟(jì)離不開先進(jìn)飛行器，以無人機(jī)為代表的通用航空裝備制造業(yè)取得快速發(fā)展，民用無人機(jī)產(chǎn)業(yè)在低空經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用越來越明顯。隨著民用無人機(jī)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全問題日益凸顯，成為制約無人機(jī)廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵因素。無人機(jī)在執(zhí)行各類任務(wù)時，需與地面站保持通信，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包含敏感信息，一旦泄露或被篡改，將對任務(wù)完成及隱私安全造成嚴(yán)重威脅。因此，如何有效提升無人機(jī)的網(wǎng)絡(luò)安全，成為當(dāng)前亟待解決的重要問題。

針對這一挑戰(zhàn)，本文深入研究了商用密碼技術(shù)在民用無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)中的作用，提出了商用密碼應(yīng)用及測試驗(yàn)證方案。該方案構(gòu)建了密碼技術(shù)在無人機(jī)身份認(rèn)證、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲等環(huán)節(jié)及無人機(jī)劫持場景下的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境，并設(shè)計(jì)了全面的密碼應(yīng)用驗(yàn)證流程，以驗(yàn)證密碼技術(shù)在無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)中的有效性和可靠性。通過功能測試和性能測試，評估了不同密碼算法在無人機(jī)系統(tǒng)中的表現(xiàn)，特別是中國商用密碼算法（簡稱國密算法）SM2和SM4的應(yīng)用效果。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，密碼技術(shù)不僅能夠有效提升無人機(jī)系統(tǒng)的安全防護(hù)能力，而且加解密處理時延對性能影響微小，確保了無人機(jī)與地面站之間的實(shí)時通信。通過性能對比發(fā)現(xiàn)，國密算法SM4與國際通用算法AES的性能持平，并且在傳輸飛行狀態(tài)信息時，SM4的時延低于AES。

本研究為無人機(jī)密碼應(yīng)用提供了實(shí)踐案例和測試實(shí)例，為無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全能力提升提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。


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作者信息：

唐明環(huán)，陳小慶，康曉寧

（中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院，北京100102）


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