民用無人機商用密碼技術應用與安全性評估研究
網絡安全與數據治理
唐明環，陳小慶，康曉寧
中國工業互聯網研究院
摘要： 針對無人機網絡安全現狀和挑戰，深入研究了商用密碼技術在民用無人機網絡安全防護中的作用，提出了商用密碼應用與測試驗證方案。該方案構建了無人機系統在實際業務環境中的運行場景，設計了密碼應用驗證流程，對身份認證、數據傳輸、數據存儲等環節進行了功能及性能測試，對無人機劫持場景進行了對比測試。測試數據顯示，應用商用密碼后，無人機系統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。該研究為無人機密碼應用提供了技術支撐，有利于無人機網絡安全能力提升。
中圖分類號：TP309文獻標識碼：ADOI:10.19358/j.issn.2097-1788.2025.07.001
引用格式：唐明環，陳小慶，康曉寧. 民用無人機商用密碼技術應用與安全性評估研究［J］.網絡安全與數據治理，2025，44（7）：1-8.
引用格式：唐明環，陳小慶，康曉寧. 民用無人機商用密碼技術應用與安全性評估研究［J］.網絡安全與數據治理，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，國家鼓勵發展低空經濟，發展低空經濟離不開先進飛行器，以無人機為代表的通用航空裝備制造業取得快速發展，民用無人機產業在低空經濟發展中的作用越來越明顯。隨著民用無人機技術的蓬勃發展，無人機網絡安全問題日益凸顯，成為制約無人機廣泛應用的關鍵因素。無人機在執行各類任務時，需與地面站保持通信，傳輸的數據包含敏感信息，一旦泄露或被篡改，將對任務完成及隱私安全造成嚴重威脅。因此，如何有效提升無人機的網絡安全，成為當前亟待解決的重要問題。
針對這一挑戰，本文深入研究了商用密碼技術在民用無人機網絡安全防護中的作用，提出了商用密碼應用及測試驗證方案。該方案構建了密碼技術在無人機身份認證、數據傳輸、數據存儲等環節及無人機劫持場景下的實際應用環境，并設計了全面的密碼應用驗證流程，以驗證密碼技術在無人機網絡安全防護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系統中的表現，特別是中國商用密碼算法（簡稱國密算法）SM2和SM4的應用效果。實驗數據表明，密碼技術不僅能夠有效提升無人機系統的安全防護能力，而且加解密處理時延對性能影響微小，確保了無人機與地面站之間的實時通信。通過性能對比發現，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信息時，SM4的時延低于AES。
本研究為無人機密碼應用提供了實踐案例和測試實例，為無人機網絡安全能力提升提供了堅實的技術基礎。
本文詳細內容請下載：
http://www.cowatch.cn/resource/share/2000006607
作者信息：
唐明環，陳小慶，康曉寧
（中國工業互聯網研究院，北京100102）
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