本文的内容仅用于教育、学习和授权的安全研究目的,未经明确许可,对任何无人机系统进行扫描、干扰或攻击都是非法的,并可能导致严重的法律后果,请务必在合法、合规的环境下(如拥有所有权的私有网络、授权的CTF比赛或专门的测试实验室)进行实践。

核心概念:无人机劫持的原理
无人机劫持并非像电影里那样用一个按钮就能完成,它是一个复杂的攻击链,其核心原理是利用无人机通信链路或其控制软件中的安全漏洞,来欺骗、干扰或完全接管无人机的控制权。
无人机的通信链路主要有两种:
- 遥控器与无人机之间的链路: 通常是低功耗的无线电信号(如 2.4GHz 或 5.8GHz),用于传输控制指令(油门、方向、姿态等)和接收遥测数据(电池、高度、GPS坐标等)。
- 无人机与地面站/云服务器之间的链路: 通常是 4G/5G 或 Wi-Fi,用于图传(实时视频)、数据记录、固件更新和远程管理。
Kali Linux 作为顶级的渗透测试平台,集成了所有必要的工具来分析和攻击这两种链路。
攻击链:从侦察到劫持
一次完整的无人机劫持通常遵循以下步骤,这与传统的网络渗透测试非常相似:

侦察与信息收集
这是攻击的第一步,目标是尽可能多地收集关于目标无人机的信息。
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工具:
- Kismet: 功能强大的无线网络嗅探器,可以发现和识别 2.4GHz 和 5.8GHz 的设备,包括无人机的遥控信号、Wi-Fi 接入点等,它可以识别设备类型(如 DJI、Parrot)、信道、信号强度等。
- Aircrack-ng 套件: 虽然主要用于 WEP/WPA/WPA2 密码破解,但其
airodump-ng组件可以用来收集无线网络的数据包,包括无人机发出的信标帧。 - Wireshark: 用于捕获和分析无线数据包,深入理解通信协议。
- RFID/RF 工具 (如 HackRF One, RTL-SDR): 更高级的硬件工具,可以监听和分析特定频率的无线电信号,甚至进行信号重放。
-
目标信息:
- 无人机型号和制造商。
- 使用的频率和信道。
- 加密方式(如果有)。
- 控制协议类型(如 DJI 的 OcuSync, Parrot 的 Skycontroller)。
- 固件版本。
漏洞分析与利用
在收集到足够信息后,寻找并利用已知的或未知的漏洞。

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固件提取与分析:
- 工具:
- Binwalk: 用于固件逆向工程,从固件镜像中提取文件系统。
- Firmwalker: 一个专门用于固件漏洞扫描的脚本,可以快速发现敏感信息、硬编码密码、不安全的网络服务等。
- IDA Pro / Ghidra: 用于反汇编和固件代码的深度分析。
- 目标: 查找硬编码的 API 密钥、未加密的配置文件、不安全的网络服务、后门或已知的漏洞(如 CVE)。
- 工具:
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协议漏洞利用:
- 工具:
- Scapy: Python 库,允许你创建、发送和解析网络数据包,这是进行协议级攻击的利器,你可以用它来构造恶意的控制指令数据包。
- Custom Scripts: 使用 Python 编写自定义脚本,模拟遥控器或地面站,向无人机发送特定指令。
- 攻击示例:
- 指令欺骗: 伪造一个合法的遥控器信号,向无人机发送“返航”或“降落”指令。
- 中间人攻击: 将攻击者置于遥控器和无人机之间,截获所有通信,并可以修改、注入或丢弃数据包,可以截获图传视频,注入恶意画面,或者截获“停止”指令,导致无人机失控。
- 工具:
攻击执行
这是攻击链的核心环节,直接对目标无人机实施攻击。
-
信号欺骗:
- 工具:
- YateBTS / OsmocomBB: 软件定义无线电工具,可以模拟基站,用于攻击依赖蜂窝网络的无人机(如某些 4G/5G 模型)。
- Scapy + HackRF One: 构造并广播强大的控制信号,压制或覆盖合法的遥控器信号,从而实现对无人机的控制。
- 原理: 无人机通常设计为优先响应信号更强的控制源,如果攻击者能发出一个与合法遥控器协议相同但信号更强的指令,无人机就会“听从”攻击者的命令。
- 工具:
-
身份欺骗:
- 工具: Scapy, Wireshark
- 原理: 某些无人机在连接 Wi-Fi 时可能没有严格的身份验证,攻击者可以创建一个与无人机默认 SSID 相同的恶意 Wi-Fi 热点,当无人机尝试连接地面站或固件更新服务器时,可能会连接到攻击者的热点,从而被中间人攻击。
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中间人攻击:
- 工具:
- Bettercap: 一个功能强大的网络攻击和监控框架,可以轻松进行 ARP 欺骗、DNS 欺骗、SSL 剥离等。
- Ettercap: 经典的中间人攻击工具,带有图形界面。
- 场景: 当无人机通过 Wi-Fi 与地面站通信时,攻击者可以接入同一网络,使用 ARP 欺骗让无人机和地面站都认为攻击者是通信的对端,之后,所有数据流都经过攻击者,可以被完全监控和篡改。
- 工具:
-
拒绝服务攻击:
- 工具: Aircrack-ng (aireplay-ng), Scapy, Bettercap
- 原理: 发送大量的垃圾数据包或干扰信号,使无人机的通信链路饱和,导致其与遥控器或地面站断开连接,这通常会导致无人机执行预设的安全动作,如自动返航或原地悬停,但在某些情况下也可能导致失控坠毁。
后渗透与持久化
成功劫持后,攻击者可以执行更多操作。
- 工具: 标准的 Linux 后渗透工具(如 netcat, Meterpreter)。
- 操作:
- 数据窃取: 下载存储在无人机中的飞行日志、照片、视频。
- 固件植入/替换: 用恶意固件替换原有固件,实现对无人机的长期、隐秘控制。
- 利用作为跳板: 将无人机作为一个网络跳板,进一步攻击连接到同一网络的其他设备。
Kali Linux 上的常用工具总结
| 类别 | 工具名称 | 主要用途 |
|---|---|---|
| 无线网络分析 | Kismet | 无线设备发现、识别、嗅探 |
| Aircrack-ng 套件 | Wi-Fi 网络监控、数据包捕获、密码破解 | |
| Wireshark | 深度数据包分析 | |
| 硬件工具 | HackRF One | 软件定义无线电,用于宽频信号监听、发射、重放 |
| RTL-SDR | 低成本 SDR,用于信号监听和分析 | |
| 固件分析 | Binwalk | 固件提取和逆向工程 |
| Firmwalker | 固件漏洞扫描 | |
| IDA Pro / Ghidra | 代码反汇编和静态分析 | |
| 协议攻击 | Scapy | 创建、发送、解析任意网络数据包(核心工具) |
| Custom Python Scripts | 自动化攻击流程、实现复杂协议逻辑 | |
| 中间人攻击 | Bettercap | 强大的网络攻击和嗅探框架 |
| Ettercap | 经典的 MITM 工具 | |
| 拒绝服务攻击 | aireplay-ng | 发送特定数据包进行 DoS 或认证破解 |
| Scapy / Bettercap | 自定义 DoS 攻击 |
防御措施
了解攻击是为了更好地防御,无人机厂商和用户可以采取以下措施:
- 强加密和认证: 使用强加密协议(如 AES)保护所有通信链路,并实施双向认证,确保无人机只响应合法的遥控器。
- 信号跳频: 在 2.4GHz 频段上快速切换通信信道,使信号欺骗和干扰变得困难。
- 地理围栏: 在软件中设置禁飞区和飞行高度限制,防止无人机进入敏感区域。
- 固件签名验证: 无人机只接受经过官方签名的固件更新,防止恶意固件植入。
- 安全通信模式: 在高风险区域,启用更安全的通信模式,可能牺牲一些图传质量来换取更高的安全性。
- 物理安全: 保护好遥控器,避免丢失或被他人获取。
无人机 Kali 劫持是一个融合了无线安全、网络协议、固件逆向和硬件技术的综合性领域,Kali Linux 提供了从侦察到攻击执行的全套工具链,使其成为安全研究人员和道德黑客研究无人机安全的首选平台,强大的能力也伴随着巨大的责任,必须在法律和道德的框架内,利用这些技术来发现和修复漏洞,从而提升整个无人机生态系统的安全性。
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