【摘要】：無(wú)人機(jī)行業(yè)快速發(fā)展,大量未授權(quán)飛行的無(wú)人機(jī)給公共安全和國(guó)家安全帶來(lái)了挑戰(zhàn)。相關(guān)部門(mén)在制定相關(guān)法律法規(guī)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)管的同時(shí),有必要使用技術(shù)手段對(duì)未授權(quán)飛行的無(wú)人機(jī)進(jìn)行約束。通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)通信協(xié)議的逆向分析從而掌握飛控協(xié)議格式和語(yǔ)義能夠?yàn)楣芸匚词跈?quán)飛行的無(wú)人機(jī)提供技術(shù)支撐。目前針對(duì)無(wú)人機(jī)通信協(xié)議逆向存在以下難點(diǎn):1.在無(wú)人機(jī)通信過(guò)程中產(chǎn)生的二進(jìn)制通信數(shù)據(jù)量大且種類(lèi)多,如何對(duì)數(shù)據(jù)量大且種類(lèi)多的通信數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)以及從通信數(shù)據(jù)中分離出飛控?cái)?shù)據(jù)是個(gè)難點(diǎn);2.如何從沒(méi)有任何參考語(yǔ)義的二進(jìn)制通信協(xié)議數(shù)據(jù)中提取協(xié)議格式是個(gè)難點(diǎn);3.由于無(wú)人機(jī)通信協(xié)議屬于私有協(xié)議沒(méi)有協(xié)議規(guī)范,所以驗(yàn)證無(wú)人機(jī)通信協(xié)議逆向的結(jié)果是否正確也是個(gè)難點(diǎn)。本文針對(duì)以上問(wèn)題,對(duì)基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流的無(wú)人機(jī)通信協(xié)議逆向展開(kāi)了深入研究,主要工作如下:1.針對(duì)無(wú)人機(jī)通信協(xié)議數(shù)據(jù)聚類(lèi)問(wèn)題,本文設(shè)計(jì)了基于n-gram的特征提取方法和基于信息熵的特征提取方法。本文根據(jù)n-gram模型計(jì)算多個(gè)n值下n-gram分詞的信息熵,根據(jù)信息熵排序提取特征詞;在數(shù)據(jù)序列向量化上,本文提出了基于TF-IDF與加權(quán)詞頻統(tǒng)計(jì)的序列向量化方法;本文將信息熵?cái)U(kuò)展,提出了一種基于擴(kuò)展信息熵的數(shù)據(jù)序列向量化方法;針對(duì)飛控?cái)?shù)據(jù)識(shí)別,提出了基于異常流量檢測(cè)的飛控?cái)?shù)據(jù)識(shí)別方法。2.本文通過(guò)設(shè)計(jì)新的打分函數(shù),改進(jìn)了雙序列比對(duì)算法Needleman-Wunsch算法只是計(jì)算序列之間編輯距離的缺陷,新的算法能夠在不增加算法的時(shí)空復(fù)雜度的前提下,關(guān)注協(xié)議的局部相似性特征并且對(duì)相似的部分給出更高的得分;通過(guò)分析漸進(jìn)多序列比對(duì)算法對(duì)噪聲異常敏感的缺陷,本文設(shè)計(jì)了基于位置權(quán)重的漸進(jìn)多序列比對(duì)算法,該算法能夠消除異常噪聲對(duì)多序列比對(duì)結(jié)果的影響。3.本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了無(wú)人機(jī)通信協(xié)議逆向原型系統(tǒng),通過(guò)使用本文設(shè)計(jì)的無(wú)人機(jī)通信協(xié)議逆向原型系統(tǒng)對(duì)真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的無(wú)人機(jī)的通信數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試,驗(yàn)證了系統(tǒng)在關(guān)鍵特征提取、聚類(lèi)分析、飛控協(xié)議識(shí)別以及協(xié)議序列比對(duì)上的可行性。基于對(duì)某型號(hào)無(wú)人機(jī)的協(xié)議逆向,本文分析了其通信層和協(xié)議層的缺陷-通信層上使用UDP協(xié)議傳送明文數(shù)據(jù),身份鑒別依賴(lài)MAC地址和IP地址;協(xié)議層上飛控?cái)?shù)據(jù)序列號(hào)空間太小容易被枚舉遍歷。基于以上的缺陷分析,本文設(shè)計(jì)了基于身份偽造和指令注入的方案完成了對(duì)此無(wú)人機(jī)的劫持實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了本文協(xié)議逆向方案的可行性。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：V279

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6 袁斌;;基于GPRS傳輸?shù)腡CP/IP通信協(xié)議[J];中小企業(yè)管理與科技(中旬刊);2014年01期

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9 李馥娟 ,王群;如何配置局域網(wǎng)中的通信協(xié)議(Ⅱ)[J];廣東電腦與電訊;2000年11期

10 ;迎接IP的挑戰(zhàn)[J];世界電信;1998年06期

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2 張秀江;;TASE.2通信協(xié)議在玉溪地調(diào)的應(yīng)用[A];2010年云南電力技術(shù)論壇論文集（文摘部分）[C];2010年

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6 周剛;;ADSL速度變慢的原因查找和排除[A];《內(nèi)蒙古通信》2013年第1-4期[C];2013年

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9 李亞南;由毅;丁勇;陳文強(qiáng);;總線通信技術(shù)在車(chē)型上的應(yīng)用[A];2010中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2010年

10 沈曉怡;;獨(dú)立于協(xié)議的數(shù)據(jù)通信功能實(shí)現(xiàn)[A];全國(guó)煉鋼連鑄過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2006年

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3 伊生;火災(zāi)報(bào)警通信協(xié)議識(shí)別轉(zhuǎn)換軟件研發(fā)成功[N];人民公安報(bào)·消防周刊;2009年

4 本報(bào)記者 金真;行業(yè)通信協(xié)議林立 標(biāo)準(zhǔn)化工作任重道遠(yuǎn)[N];中國(guó)建設(shè)報(bào);2011年

5 江源;開(kāi)放性,衡量通信協(xié)議的惟一標(biāo)準(zhǔn)[N];中國(guó)建設(shè)報(bào);2010年

6 高樹(shù)亭邋記者 吳敏;安徽發(fā)布公路運(yùn)輸GPS通信協(xié)議地方標(biāo)準(zhǔn)[N];中國(guó)交通報(bào);2007年

7 徐風(fēng) 記者 張培;電動(dòng)汽車(chē)充電接口及通信協(xié)議新國(guó)標(biāo)發(fā)布[N];中國(guó)國(guó)門(mén)時(shí)報(bào);2015年

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3 張智;面向物聯(lián)網(wǎng)的多層次無(wú)線感知識(shí)和識(shí)別系統(tǒng)[D];浙江大學(xué);2012年

4 呂富勇;基于精簡(jiǎn)串行總線的小型模塊化測(cè)試系統(tǒng)研究[D];南京理工大學(xué);2010年

5 張韜;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題研究[D];南京大學(xué);2012年

6 任雁銘;變電站計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的研究[D];華北電力大學(xué);2000年

7 孫群英;密集環(huán)境中有源RFID防沖撞算法的研究及應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2011年

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3 萬(wàn)聰;多工業(yè)通信協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的研究[D];南昌航空大學(xué);2019年

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本文編號(hào)：2748215