Poufność komunikacji w otwartym protokole Micro Air Vehicle Link wsparte o akcelerator kryptograficzny FPGA

• Autorzy: Mielczarek Igor , Górski Krzysztof , Sierpowski Korneliusz , Szymański Sebastian , Grzesiak Jakub , Strzoda Robert

Identyfikatory

DOI

10.15199/59.2024.5.1

Warianty tytułu

EN

Confidentiality of communication in open source Micro Air Vehicle Link protocol supported by FPGA cryptographic accelerator networks

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents issues related to the use of the MAVLink open communication protocol used in unmanned aerial vehicles. Its shows security features of the protocol, vulnerabilities and potential risks. Paper demonstrate an analysis of companion computers in use of securing confidentiality of communication and also demonstrate works on an encrypted transmission channel using an on-board computer supported by an FPGA cryptographic accelerator.

PL

Praca przedstawia problematykę związaną z otwartym protokołem komunikacyjnym MAVLink wykorzystywanym w bezzałogowych statkach powietrznych. Omówione zostały zabezpieczenia protokołu, wskazane zostały podatności oraz zagrożenia. Zaprezentowano analizę wykorzystania komputerów pokładowych na BSP zabezpieczających poufności komunikacji oraz ukazano prace nad szyfrowanym kanałem transmisyjnym wykorzystującym komputer pokładowy wsparty o akcelerator kryptograficzny FPGA.

Słowa kluczowe

EN

unmanned aerial vehicle; security; confidentiality

PL

bezzałogowe systemy powietrzne; bezpieczeństwo; poufność

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne
• Rocznik: 2024
• Tom: nr 5
• Strony: 16--21
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Mielczarek Igor

• Akademia Wojsk Lądowych, Katedra Informatyki

• https://orcid.org/0000-0002-8153-6389

autor

Górski Krzysztof

• Akademia Wojsk Lądowych, Katedra Informatyki

• https://orcid.org/0000-0001-8671-380X

autor

Sierpowski Korneliusz

• Akademia Wojsk Lądowych, Katedra Informatyki

• https://orcid.org/0000-0002-8519-9578

autor

Szymański Sebastian

• Akademia Wojsk Lądowych, Katedra Informatyki

• https://orcid.org/0000-0002-9988-3012

autor

Grzesiak Jakub

• Akademia Wojsk Lądowych, Katedra Informatyki

• https://orcid.org/0000-0003-3014-485X

autor

Strzoda Robert

• Akademia Wojsk Lądowych, Koło Naukowe Łączności i Elektroniki

• https://orcid.org/0009-0000-2604-7198

Bibliografia

• [1] Heiets I., Kuo Y.-W., La, J., Yeun R.C.K., Verhagen W, Future Trends in UAV Applications in the Australian Market, Aerospace 2023, 10, 555
• [2] Dagur R.,Singh V.,Grover S.,Sethi N.,Arora B.B., Design of Flying Wing UAV and Effect of Winglets on its Performance, International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, 8 (2018), nr. 3
• [3] Koubâa A., Allouch A., Alajlan M., Javed Y.,Belghith A., Khalgui M., Micro Air Vehicle Link (MAVlink) in a Nutshell: A Survey, IEEE Access (2019), nr. 7, 87658-87680
• [4] Madhuvanth T., Velliangiri S., "Secure Communication for Unmanned Aerial Vehicles," International Conference on Intelligent Data Communication Technologies and Internet of Things (IDCIoT), (2023), 217-221
• [5] Strona organizacji utrzymującej MAVLink wraz z dokumentacją https://mavlink.io/en/guide/mavlink_2.html [dostęp 23.03.2024]
• [6] Yoon, K., Park, D., Yim, Y., Kim, K., Yang, S.K., & Robinson, M. Security Authentication System Using Encrypted Channel on UAV Network. 2017 First IEEE International Conference on Robotic Computing (IRC), 393-398.
• [7] Kwon Y.-M., Yu J., Cho B.-M., Eun Y., Park K.-J., Empirical Analysis of MAVLink Protocol Vulnerability for Attacking Unmanned Aerial Vehicles, IEEE Access, 6 (2018), 43203-43212
• [8] Strona z dokumentacją autopilota PX4 https://docs.px4.io/main/en/index.html [dostęp 28.03.2024]
• [9] Dobrea M. C., A UAV development platform for intelligent applications, International Symposium on Signals, Circuits and Systems (ISSCS) (2021), 1–4
• [10] Strona producenta https://www.raspberrypi.com/products/raspberry-pi-5/ [dostęp 25.03.2024]
• [11] Strona dystrybutora https://kamami.pl/komputery-nvidiajetson/574587-zestaw-deweloperski-nvidia-jetson-nano.html [dostęp 25.03.2024]
• [12] Strona dystrybutora https://digilent.com/shop/pynq-z1-pythonproductivity-for-zynq-7000-arm-fpga-soc/ [dostęp 25.03.2024].
• [13] Strona producenta https://www.lattepanda.com/lattepanda-3-delta [dostęp 25.03.2024].
• [14] Dokumentacja sieciowa projektu PYNQ https://pynq.readthedocs.io/en/latest/
• [15] Guzmán I.,Guzmán N., Álvaro R,. Álvaro N., FPGA implementation of the AES-128 algorithm in non-feedback modes of operation. Dyna 83, (2016) 37–43.
• [16] Dokumentacja projektu Ardupilot opisująca wykorzystanie oprogramowania MAVProxy https://ardupilot.org/mavproxy/ [dostęp 28.03.2024].

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).