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드론의 해킹, 추적 그리고 수송

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CASE STUDY 작성자 테솔 조회 162회 작성일 21-03-09 17:07

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드론의 해킹, 추적 그리고 수송 


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Jayna Locke, Digi International 수석 마케팅 관리자 / 2021년 2월


드론은 시간이 지남에 따라 점점 더 다양한 사용 사례를 위해 개발되고 있습니다. 장난감에서부터 군대의 감시와 전투에 사용되는 무인 항공기(UAV)에 이르기까지, 상업 시장에서 드론은 많은 발전을 거듭해 왔습니다. 상업적으로는 현재 부동산 마케팅, 영화 제작, 검색 및 구조 임무, 농업, 식량 및 의료 공급 등을 포함한 다양한 IoT 어플리케이션에 사용되고 있습니다. 


도미노  UPS와 같은 회사들은 이미 피자 및 의료용 샘플 등을 제공하는 데 이 혁신 기술을 사용하기 시작했습니다. Amazon은 또한 가까운 미래에 당신의 현관까지 소포를 배달하기 위해 이 기술을 배치할 것입니다. 여기에 오는 2024년에는 전세계 드론 시장이 43B달러 이상으로 확대될 것으로 예상되고 있습니다. 지금은 드론 개발자가 되기에 좋은 시기입니다. 


그러나 드론의 인기가 급증함에 따라 개인 정보 보호에 대한 우려와 마찬가지로 비행 중 해킹에 대한 해커의 관심도 높아지고 있습니다. ‘드론을 해킹 할 수 있는가에 대한 질문에 대한 답은 불행히도 그렇습니다. 또한 다른 장치를 해킹하고 데이터를 훔치는 데 사용될 수도 있습니다. 이는 드론 시장이 급성장함에 따라 사이버 보안에 대한 중요한 필요성이 있음을 의미합니다. 드론 개발자와 마니아들이 관심을 가질 만한 주제를 살펴보도록 하겠습니다. 



드론 해킹 

드론 해킹은 컴퓨터 해킹과 유사하며 해커는 최대 1 마일 떨어진 곳에서 액세스 할 수 있습니다. 신호를 가로 채서 드론에 연결만 하면 됩니다. 무선 신호는 일반적으로 암호화되지 않으므로 패킷 스니퍼로 디코딩하는 중간 단계가 있습니다. 만약 해커들이 이것을 해킹할 수 있다면, 신호를 차단하고 당신의 드론을 그들의 장치에 연결하여 그들이 원하는 대로 작동하도록 당신의 장비를 조작할 수 있습니다. 


해커가 드론의 수신기에 잘못된 GPS 좌표를 전송하는데 사용할 수 있는 기술인 GPS 스푸핑의 예를 들어 보겠습니다. (GPS 스푸핑은 악의적인 드론을 저지하는 데에도 사용될 수 있습니다.) 운영자는 드론이 올바른 비행 패턴을 따르고 있다고 생각할 수 있지만 결과적으로 다른 위치로 조종되고 있습니다. 해커는 의도적으로 드론을 충돌시키거나 데이터에 액세스하기 위해 선택한 위치로 이동할 수 있습니다.


해킹된 드론은 잠재적으로 조직의 무선 네트워크에 백도어를 구축하여 네트워크 간섭을 일으키고 생산성과 수익성을 위협할 수 있습니다. 데이터 도난시 발생하는 다운타임은 막대한 비용을 초래하고 고객 또는 고객과의 관계를 손상시킬 수 있습니다. 또한 해커는 독점 정보에 액세스할 수 있으므로 경쟁업체가 영업 기밀에 액세스할 수 있습니다. 


이와 같은 상황은 사용자 및 기업에 매우 위협적인 요소입니다. 하지만 다행인 것은 다른 무선 장치와 마찬가지로 드론도 보호할 수 있다는 것입니다. 



드론의 보안을 강화하는 방법 

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위에 언급된 이유 때문에, 위협으로부터 드론을 보호하기 위한 조치를 취하는 것이 중요합니다. 스마트 문제에는 스마트 솔루션이 있기 때문에, 드론 보안을 개선할 수 있는 많은 방법이 있습니다. 


드론 개발자 : 보안 구성 요소로 시작 

무선 보안은 구성 요소 제조업체에서 시작하며 무선 장치 설계 및 펌웨어 개발에서 최종 사용자 권한으로 최종 사용을 위한 장치 보안에 이르기까지 모든 단계에서 해결되어야 합니다. Digi는 내장형 XBee ConnectCore 제품군이 Digi TrustFence를 내장하여 보안 무선 제품 개발을 위한 빌딩 블록을 제공하는 디자인별 보안 접근 방식을 신뢰하고 있습니다. 또한 보안 사이트, 현장 어플리케이션 엔지니어 및 사용 가능한 무선 설계 서비스를 통해 안전한 설계 모범 사례에 대해 개발자에게 조언합니다. 


잦은 펌웨어 업데이트 수행

당연히 자신의 장치 코드를 계속 제어하는 것이 중요합니다. 새로운 보안 위협이 나타날 때 이를 파악파악하고 따라잡아야 합니다. 제조업체에서 드론을 구매하는 경우에는 드론에 최신 패치가 장착되어 있는지 확인하십시오. 드론 제조업체라면 물론 고객에게 보안 패치를 제공하고 싶을 것입니다. 


컨트롤러 보안

원격 컨트롤러, 랩톱 또는 스마트폰 등 어떤 방법을 사용하여 드론을 제어하는가에 상관없이 악성 프로그램에 감염되지 않도록 해야 합니다. 가능하면 전용 컨트롤러를 사용하여 드론을 작동시키십시오. 이는 신뢰할 수 없는 프로그램이나 앱을 장치에 다운로드할 필요가 없습니다. 실제 사례로, 운영자가 전용 장비가 아닌 컨트롤러를 악성코드가 함께 제공되는 비디오 게임을 다운로드하기 위해 사용했는데, 이를 통하여 미군 드론이 해킹 당했다는 보고가 있었습니다. 


Private LTE use case - construction 

해커들이 신호를 가로채서 자신의 장치를 드론에 연결할 수 있기 때문에, 이를 예방할 수 있는 다른 방법은 VPN(가상 사설망) 또는 사설 LTE 네트워크를 사용하는 것입니다. 


가상 사설망 네트워크 서비스를 사용하면 해커로부터 인터넷 연결을 안전하게 유지할 수 있습니다. VPN은 인터넷 게이트웨이 역할을 하며 연결을 암호화하여 해커가 장치에 액세스할 수 없도록 합니다. 


사설 LTE 네트워크는 현재 빠르게 채택되고 있는 방식이며, 특히 밀폐된 영역과 같은 상업용에서 사용되고 있습니다. 이 방법은 셀룰러 LTE 기술을 기반으로 하는 비공유 무선 네트워크를 만드는 것입니다. 사설 LTE 네트워크는 Wi-Fi 액세스 지점과 유사한 소형 셀을 사용하며, 이 셀은 현장에 설치된 후 MSP(Managed Service Provider)에 의해 운영됩니다. 이 방법론의 보안 및 신뢰성과 사용 사례에 대한 자세한 내용은 CBRS 기반 사설 LTE 페이지를 참조하십시오. 


드론에 RTH(Return to Home) 모드가 있는지 확인

RTH 모드는 드론이 접근 가능한 착륙 위치로 돌아갈 수 있도록 하는 보안 기능입니다. 드론의 이륙 위치를 기준점으로 설정하면, 신호가 끊기거나 배터리가 지정된 수준으로 떨어지면 정해진 곳으로 돌아갑니다. 하지만 드론이 항상 출발점으로 돌아올 수 있도록 방해받지 않고 안전한 지역으로 드론을 비행하고 이륙 지점을 업데이트해야 합니다. 


다음은 드론의 보안을 강화하기 위해 취할 수 있는 몇 가지 조치입니다. 또한, 해커가 위협이 되지 않는 인구가 적은 지역에서 드론을 사용하고 정기적으로 동일한 비행 패턴을 따르지 않도록 할 수 있습니다. 이러한 조치는 드론이 해킹 당할 위험을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 



드론의 추적

Video drone 

무인 항공기의 시장 성장은 한 가지를 아주 분명하게 보여주었습니다. 시민의 프라이버시를 보호하고, 민감한 데이터를 보호하고, 안전을 보장하기 위해 정부와 군의 규정이 정기적으로 개정되는 것입니다. 개인 드론이 비행 금지 구역에 들어가거나 개인 정보를 침해하는데 사용되는 것으로 밝혀지면, 개인이나 시민들이 드론을 어디에서나 발생할 수 있는 잠재적인 위험 요소로  사용되는 것에 대하여 주목하기 때문입니다. 


또한 앞서 논의한 바와 같이 드론은 서버와 같은 다른 장치를 해킹하고, 네트워크를 염탐하고, 데이터를 가로채고, 통신을 중단시키는데 사용될 수 있습니다. 또한 도둑질 전에 집과 차를 사전 조사하거나 제한 구역에 들어가기 위한 범죄 목적으로 사용될 수 있습니다. 그리고 드론이 악의적인 탑재물을 운반하는데 사용될 위험성은 명백한 문제입니다. 


기술이 악성 드론 추적에 도움이 되는 방법 

드론의 불법적이고 악의적인 사용을 방지한다는 것은 당국, 공항 및 미션 크리티컬한 운영진이 이를 추적할 수 있어야 한다는 것을 의미합니다. 오늘날, 드론은 레이더와 RF 스캐너, 레이더, 음향 센서와 같은 다른 기술을 사용하여 추적될 수 있습니다. 


RF 스캐너

무선 주파수 스캐너는 보호 구역 내의 전자기 스펙트럼을 검사하여 드론과 드론의 컨트롤러 사이의 어떤 형태의 통신도 인식합니다. 그러나 RF 스캐너는 무선 신호가 있을 때만 유효합니다. 위성위치확인시스템(GPS)을 기반하는 드론은 이 방법으로 탐지할 수 없습니다. 


레이더

레이더는 무선 주파수(RF) 파형을 사용하며 RF, GPS, Wi-Fi 또는 셀룰러 통신을 사용하는지 여부에 관계없이 특정 영역의 드론을 식별하는데 사용할 수 있습니다. 레이더 탐지는 물체의 레이더 단면(RCS)에 의존하며, 이는 표면에서 레이더 신호가 반사될 때 기본적으로 탐지 가능하며 금속과 같은 표면을 탐지하는데 가장 효과적입니다. 하지만, 새를 포함한 어떤 비행 물체도 탐지할 수 있기 때문에, 이 방법은 고화질 레이더와 "서명" 데이터베이스를 사용해야 합니다. 점점 더 많은 AI와 머신 러닝(machine learning)이 레이더에 의한 드론의 정확하고 신속한 식별을 지원합니다. 


음향 센서

음향 센서는 레이더가 탐지할 수 없는 드론을 찾아낼 수 있습니다. 그들은 드론의 프로펠러나 모터에 의해 발생하는 소리나 진동을 식별하여 음향 서명 데이터베이스를 기반으로 하도록 프로그램 되어 있습니다. 일치하는 항목이 발견되면 시스템이 경고를 트리거합니다. 


드론 감지 시장 

드론을 설계하고 제작하는 것 외에도 민간, 상업, 정부 드론 분야 개발자들에게는 또 다른 시장 기회가 될 수 있습니다. DeTect Intelligent Sensors에 의한 Drone Watcher 911에 의한 AirGuard 드론 감지와 같은 정교한 탐지 솔루션은 악의적인 드론의 위협에 대한 정부, 항공 비행 금지 구역 및 미션 크리티컬한 운영의 안전 및 보안을 지원할 수 있습니다. 



드론의 수송 

Drone air transport 

무게를 지탱하는 드론 기술이 발전함에 따라, 그것들은 실제로 사람들을 운송하는데 사용될 수 있습니다. 1960년대 한나-바베라 프로덕션의 미래지향적인 만화 '제트슨'의 시대 이후 세계는 하늘을 나는 자동차가 현실이 될 날을 꿈꿔왔습니다. 최근 몇 년 동안, 많은 회사들이 승객용 드론을 설계하고 제조하고 있습니다. 


드론을 이용한 승객 수송 기술은 얼마 전부터 개발 중에 있습니다. 2018년 발표된 'Ehang 184'라는 자율주행 무인기는 프로펠러 4개를 탑재한 완전 전기 승객용 드론입니다. 이 자율 비행 드론은 한 번에 두 명의 승객 또는 총 460 파운드의 승객을 태울 수 있습니다. Ehang 184는 또한 시속 80마일의 순항 속도로 성공적으로 비행했고 9마일의 시험 비행을 완료했습니다. 


최근, Single European Sky ATM Research(Sesar) U-space 데모 프로젝트라는 그룹에 의해 항공 이동성 실험이 발표되었습니다. 이 프로젝트는 앞으로 2년 동안 유럽의 산티아고 데 콤포스텔라, 영국의 크랜필드, 네덜란드의 암스테르담과 로테르담 등 여러 도시에서 스마트 시티 항공 모빌리티 서비스를 시험할 예정입니다. 이 시험에는 항공 택시 운영, 화물 운송, 물품 및 의료 장비 인도, 인프라 검사, 경찰 감시 및 응급 서비스 지원 등 다양한 활용 사례가 포함될 예정입니다. 


항공 택시 서비스는 "당신이 생각하는 것보다 더 가깝다"고 합니다. 예를 들어 Uber Air는 사람들을 이곳 저곳으로 이동시킬 계획을 가지고 있으며, Uber 지상 서비스에서 사용한 것과 동일한 모바일 앱을 사용하는 매력적인 동영상을 그들의 사이트에서 보여주고 있습니다. 


말할 필요도 없이, 사람들을 실어 나르는 드론은 항공 교통 관제 시스템과 함께 착륙할 수 있고 충전되고 보관될 수 있는 수직적인 공항 또는 항구 역할에 장소가 필요합니다. 기존의 헬리포드(수직 이착륙장)가 있지만 주차나 충전할 공간이 부족하고 여행을 원하는 지역에 없을 수 있습니다. 따라서 이 시장이 실현되기 위해서는 준비되어야 할 것이 많습니다. 이런 조건들이 만족된다면, 이 새로운 등급의 차량의 출시는 확실히 모빌리티 분야의 판도를 바꾸고 사람들의 통근 방식을 변화시킬 것입니다. 



드론 기술의 미래 

드론 혁신은 위험과 도전에도 불구하고 흥미진진한 요소입니다. 상업용 및 정부용 UAV(무인 항공기)의 급속한 시장 성장으로 개발자들이 드론과 관련된 탐지 및 보안 서비스를 구축할 수 있는 기회는 충분히 있습니다. 현재 진보하고 있는 있는 드론의 중요한 향 후 활용 방법을 하나 예로 들면, 화석 연료를 태우는 차량의 사용을 줄이는 것을 시작으로 산불, 야생 동물 및 환경 위험에 대한 감지 및 모니터링에 이르기까지 환경 보호적인 청정 기술입니다. 5G, AI, 머신 러닝, 커넥티드 차량 기술 등 시장의 발전을 지원하는 기술은 성숙기에 접어들수록 더욱 정교한 솔루션을 가능하게 할 것입니다. 


Digi International은 계획, 프로토타이핑, 설계 및 어플리케이션 개발에서 임베디드 솔루션셀룰러 솔루션 전체 제품군에 이르기까지 IoT M2M의 모든 개발 및 구현 요구사항을 지원합니다.