Дронов-шпионов выдали колебания битрейта
Израильские инженеры разработали метод, позволяющий понять, что за объектом наблюдает дрон. Они предложили создавать периодические визуальные стимулы, например, вспышки — если беспилотник действительно наблюдает за объектом, битрейт изображения будет значительно возрастать во время вспышек. При этом такой метод выявления беспилотников работает даже для дронов, которые шифруют канал связи, отмечают исследователи в работе, опубликованной на arXiv.org.
За последние несколько лет квадрокоптеры и другие типы беспилотников стали массовым продуктом и легко доступны для приобретения. При этом некоторые владельцы беспилотников применяют их для несанкционированной слежки за людьми и даже стратегически важными объектами.
Исследователи под руководством Юваля Эловици (Yuval Elovici) из Университета имени Бен-Гуриона создали метод, который позволяет выявить присутствие дрона, наблюдающего за конкретным объектом. Для этого они решили анализировать радиоэфир, поскольку беспилотники часто транслируют видеопоток с камеры на пульт оператора или другое устройство.
Поскольку эти сигналы могут быть зашифрованы, исследователи решили использовать атаку по сторонним каналам. Этот тип атак подразумевает, что она производится не на сам алгоритм, а на его практическую реализацию. К примеру, использование обнаруженных недавно масштабных уязвимостей Meltdown и Spectre основано на атаке по времени, в которой вредоносная программа получает информацию о значении элемента памяти не непосредственно читая его, а измеряя задержку чтения данных процессором.
Метод исследователей также основан на особенностях сжатия видеофайлов. Поскольку на видео зачастую присутствует много статичных объектов, многие видеоформаты записывают в каждый кадр не всю полученную с камеры информацию, а лишь ту, которая отсутствует в соседних кадрах. Соответственно, если камера дрона постоянно направлена на неподвижный объект, размер каждого кадра будет примерно одинаковым.
Исследователи предложили использовать эту особенность сжатия — их метод заключается в создании визуальных стимулов (например, ярких вспышек) с заданной периодичностью. Если камера беспилотника действительно наблюдает за объектом, размер кадров, а следовательно и общий объем данных, передаваемых между дроном и пультом, будет заметно возрастать во время стимулов.
Авторы работы продемонстрировали пример атаки, запустив в воздух дрон с камерой, направленной на дом. В этом доме установлены окна из электрохромного стекла, которые могут менять прозрачность при приложении тока. Исследователи продемонстрировали снятые одновременно видеозапись и график битрейта передаваемых данных между дроном и пультом, перехваченных с помощью недорогой параболической антенны. На записи можно видеть, что во время периодического «включения» и «выключения» электрохромного стекла битрейт значительно вырастает, а после снова снижается до исходного уровня:
Использование дронов для наблюдения беспокоит и другие организации. В 2016 году Высший административный суд Швеции приравнял все любительские беспилотные аппараты с камерами к видеосистемам скрытого наблюдения, для использования которых необходимо получать специальное разрешение, поскольку они могут нарушать право граждан на неприкосновенность частной жизни.
Григорий Копиев
Его скорость по вертикальным поверхностям достигает шести сантиметров в секунду
Инженеры разработали прототип гибридного орнитоптера, который может садиться и ездить по вертикальным поверхностям. Помимо четырех машущих крыльев он имеет два воздушных винта и гусеничный привод с клейкими лентами, который используется для движения по стенам. Статья с описанием разработки опубликована в журнале Research. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера Свобода передвижения, доступная летающим насекомым, давно вдохновляет инженеров, разрабатывающих беспилотники. К примеру способность мух быстро переходить от маневренного полета к передвижению по вертикальной поверхности пытались реализовать создатели дрона SCAMP. Они оснастили квадрокоптер двумя ножками с металлическими коготками, с помощью которых дрон может передвигаться по стенам, цепляясь за мелкие неровности. В случае срыва, дрон быстро включает роторы, чтобы предотвратить крушение. Существуют и другие прототипы мультироторных дронов, со способностью садиться на стены, однако орнитоптеры (даже с ногами) до сих пор на стену садиться не умели. Инженеры под руководством Цзи Айхуна (Aihong Ji) из Нанкинского университета аэронавтики и космонавтики разработали гибридный орнитоптер с небольшими вспомогательными воздушными винтами. Он может садиться на вертикальные поверхности, взлетать с них, а также передвигаться по ним, используя небольшой гусеничный привод с клейким покрытием и прижимную силу пропеллеров. Основную подъемную силу орнитоптера массой 135 грамм создают четыре машущих крыла, расположенные по X-образной схеме. Левая и правая пары крыльев приводятся в движение индивидуальными электромоторами. Изменяя независимо частоту их взмахов можно управлять беспилотником по оси крена. При полете на обычной скорости частота взмахов составляет 15 Герц, а максимально допустимая — 20 Герц. На носу и в хвосте орнитоптера расположены воздушные винты небольшого диаметра. В полете они генерируют дополнительную тягу, а также служат для управления по оси тангажа, отклоняя беспилотник вперед или назад. Ротор, установленный в хвосте, дополнительно имеет механизм управления вектором тяги — он может отклоняться с помощью сервопривода влево или вправо. Благодаря этому происходит управление орнитоптером по оси рыскания. В передней части аппарата установлен гусеничный привод, который используются для движения по вертикальным плоскостям. Ленты привода покрыты полидиметилсилоксаном, адгезивные свойства которого позволяют орнитоптеру удерживать сцепление с вертикальной поверхностью. При посадке на вертикальную поверхность орнитоптер сначала касается ее лентами привода, после чего изменяет уровни тяги хвостового и переднего роторов и переворачивается, прижав хвост к стене. Далее тяга роторов используется для создания прижимной силы. Так повышается сцепление и исключается возможное опрокидывание при движении. Взлет происходит в обратном порядке. Полный непрерывный переход воздух—стена—воздух происходит за 6,1 секунды. Прижимаясь к поверхности, гибрид может перемещаться по ней с помощью гусениц со скоростью до шести сантиметров в секунду. В экспериментах орнитоптер смог успешно сесть и прокатиться по стеклу, деревянной двери, мрамору, древесной коре, эластичной ткани и окрашенному листу металла. В воздухе на одной зарядке прототип может находиться около четырех минут и пролетать за это время около одного километра с максимальной скоростью 6,8 метров в секунду. https://www.youtube.com/watch?v=5st-wNxukTg В будущем разработчики планируют повысить сцепление гусеничного узла за счет добавки микрошипов в материал гусеничных лент. Также орнитоптеру добавят автономности — для этого его осностят сенсорами для самостоятельной навигации. Ранее другая команда инженеров, вдохновившись устройством крыльев жука-носорога, создала механическое крыло, которое может на короткое время складываться при ударе о препятствие, а затем вновь распрямляться за счет подвижного узла в верхней кромке. Миниатюрный орнитоптер с такими крыльями может продолжать стабильный полет, даже если его крылья ударяются об окружающие предметы.