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111-12-20 政風電子報第202期

無人機-新興科技還是威脅?

社團法人台灣E化資安分析管理協會、輔仁大學人工智慧與資訊安全學程、台南應用科技大學資管系教授-李俊達
2022年臺灣燈會在高雄,其中最吸睛的當屬在愛河灣展區由1,500架空拍機展演的「聚光台灣‧ 虎星高照」。適逢虎年,臺灣民俗中虎爺有為人民除煞、抗疫、祈福之用,結合臺灣重金屬樂團,讓無人機展演的虎爺,以飛行巨吼之姿震撼全場!

無人機的運作

  無人駕駛的航空器(unmanned aerial vehicle, UAV),或稱Drones,是一種能藉由遠端或車載電腦進行控制的飛機。
  Drones可以自主導航無需人類控制,由數種IoT的智能設備所組成,如光脈衝距離感測器(雷射)、無線電檢測和測距感測器(radio detection and ranging sensor)、磁場變化感測器(magneticfield change sensor)、聲納距離感測器(sonar-pulse distance sensor)、飛行時間(Time of Flight, ToF)感測器、熱感測器(thermal sensor)、化學感測器(chemical sensor)及方向感測器(orientation sensor)等。隨著無人機內部各種設備(處理器、微控制器、感測器、無線收發器)的小型化,許多物聯網技術也隱含於其中,使得無人機網路(Internet of Drones, IoDs)也成為IoTs 的一部分。一般而言,無人機網路是由4種不同的工作角色所組成,分別為地面站伺服器(ground station server, GSS)、遠端無人機(remote drone, RD)、控制室(control room)及具授權之使用者(authorized user)。

  無人機除了實現即時影像截取外,也能進行飛行與運輸貨物的能力,甚至可在特定人多的區域作為無線寬頻存取的熱點使用。因此,近年內已有超過百萬架無人機被投入商業使用。由於無人機結合IoTs各式的感測元件、定位服務、無線傳輸讀取、內容服務等技術,衍生出許多不同型態的無人機應用。

無人機的應用範圍

一、民間用途

1.攝影用途:讓電視/電影製作人透過無人機以前所未有的方式進行空中攝影,從而將鳥瞰圖提升到另一個新的高度。

2.自然災害評估與控制用途:2005年卡崔娜颶風侵襲美國後,無人機就被用於災害控制與評估,可掌握何處的道路被倒下的樹木、汽車、道路障礙等阻塞,或被用來檢視失蹤情況、受傷及受困的民眾等。

3.搜尋與救護用途:無人機可被用於搜尋失蹤、散落或滯留的人,尤其是當人們處在危險或受限無法動彈的環境時。

4.旅遊用途:無人機可被用於捕捉令人驚嘆的美景,如風景鳥瞰圖,以吸引遊客並促進旅遊景點及名勝古蹟的觀光。

5.商業廣告用途:無人機可被用於拍攝商業廣告,因它們可在特定的時間拍攝具有高清(HD)質量的場景,也能減少對昂貴設備和人機互動的需求。

6.危機管理用途:當發生恐怖攻擊或自然災害的情況下,無人機可被充當成熱點或基站(base station),進一步地收集受影響人員所發送之訊息或用於向特定人員發出警報。

7.緊急應變用途:就像救護車一樣,無人機也可作為行動醫療包,發送醫療物資給現場急救單位,尤其當現場車輛無法通行的情況下。此外,無人機還能用於提供受困者食物,或減少在大型傳染病流行期間的人與人接觸。

8.環境監控用途:無人機可被用於執行環境汙染測量的任務,如空氣品質測量與分析;農業任務,如土壤分析、農作物/牲畜管理/病患害防治;動物保護任務,如自然/野生動物保護/反盜獵/瀕危物種保護等。

9.水下及海事用途:水下無人機或無人海洋飛行器(Unmanned Ocean Vehicles,UOV)可被使用在水下搜尋與救援行動,另外也能針對海洋或沿海環境進行數據收集,以檢測或監控海洋動植物之數量。

二、警界用途

1.交通監控用途:無人機可被用於監視交通和事故現場,如自2015年來,被西班牙政府用於監視交通瓶頸點的情況。

2.罪犯追蹤用途:可被用來監視犯罪現場和監獄逃犯,如2016年,美國俄亥俄州警局使用無人機追蹤一名逃脫的囚犯,並將他追捕到案。

3.法醫搜救用途:可被用於解決犯罪事件,如2015年Tara Grinstead女士的失蹤謀殺案,喬治亞州的警察使用一款名為Spectra的固定翼無人機來搜尋她的下落。

4.防暴動用途:可被用於反抗議活動中,如2015年印度警方考慮使用配備胡椒噴霧的無人機;2018年以色列國防軍和警察使用攜帶催淚瓦斯的無人機從以色列和巴基斯坦的邊界驅散抗議示威者。

三、軍事用途

1.空中監視/偵察:無人機可被部署在空中進行情報與訊息的收集,進一步地識別和追蹤恐怖分子的營地、車輛、武器、工廠、簡易爆炸裝置位置等資訊。

2.空襲:早在2002年美國即利用無人機進行空襲任務並將其發展在全球反恐戰爭中使用。此外,以色列也依靠無人機對西岸伊拉克和敘利亞的軍事設施/關鍵目標/人物等進行空襲。

3.無人機劫持:主要是透過GPS 干擾/欺騙來劫持另架無人機,曾用於抵抗伊斯蘭國威脅。

4.躲避雷達探測:無人機另一個軍事目的是避免雷達探測,如英國「火影」無人機,能夠逃避雷達檢測系統,並攜帶自毀彈頭進入主要的目標區。

四、犯罪攻擊用途

1.實體攻擊:若有意或無意地將無人機撞入人們的財產,會造成對方嚴重損失。例如:2015年,觀光客的無人機直接撞擊臺北101,幸好未造成破壞;2016年,一架從瑞士飛回倫敦的英國班機,在降落前高度5百公尺處,遭到無人機撞擊,所幸平安降落,無人員傷亡。

2.網路攻擊:無人機能偽裝成行動Wi-Fi網路的熱點,讓使用者連接後,竊取其如帳號密碼與信用卡等敏感資訊,或將惡意軟體植入到已連接至此惡意熱點的智慧型手機與行動設備。此外,透過樹莓派(Raspberry Pi,平價單板電腦)連接到無人機也能對它進行惡意編碼植入,以攔截或劫持附近其他的無人機。

是助益還是威脅?

  從安全和威脅分析的角度來看,本文針對無人機網路系統之5項組成元素(使用者、無人機平臺、無線連接、雲端服務、應用層)歸納出各別可被利用之安全缺口及安全保護策略。

  新興的無人機技術對人類而言是助益還是威脅呢?這個問題就如同「水」一樣,水能載舟,亦能覆舟。將新興科技用於「對的事」,那就是一種助益;反之,若應用於「錯的事」,那就是一種威脅。

  在戰場上,烏克蘭為了抵抗強權俄羅斯的攻擊,利用無人機的特性,對地面進行空拍與情資的偵察,了解俄軍的一舉一動,最終再將無人機掛載炸彈,鎖定俄國地面部隊及海面上的艦艇進行飛彈攻擊,造成俄軍人員及戰鬥裝備巨大損失。在此,無人機技術對烏克蘭來說是助益,因為他們利用新興技術有效阻礙俄羅斯的入侵。

  由於無人機已快速且全面地融入現今社會,因此,臺灣在發展無人機各式應用的過程中,除了應積極開發更安全成熟的無人機模組與易於操作的飛行控制技術外,也需針對無人機各種不同的服務應用模式,擬定其相對應之管理機制,以避免無人機墜落傷人、撞上建築及毀損私人財產、威脅航空安全等事件發生。

  另一方面,當在擴展無人機應用服務市場時,如何保護民眾安全及隱私亦是一項重要議題,建議相關權責單位應建立完備的納管及監理機制,如:制定無人機飛行安全規則及飛行管理處罰條例、建立禁航及限航區、適航路線申請、無人機操作員技術考核、無人機機體安全檢驗機制、無人機專屬頻段設置、民眾安全及隱私權保護等。最終,讓無人機的各式應用發展能有效地改善人民的生活品質,而不是成為人民生活中的威脅。





---本文轉自法務部調查局清流月刊--
 

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