Zabezpečená komunikace v rámci platformy PX4
Loading...
Date
Authors
Ligocki, Roman
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
PX4 platforma je jedna z nepoužívanějších softwarových balíčků pro řízení bezpilotníhosystému. Používá MAVLink protokol pro komunikaci mezi autopilotem, pozemní stanicía dalšími zařízeními v MAVLink síti. Je speciálně navržen pro bezpilotní systémy použí-vající rádia s nízkou datovou propustností. S rostoucím počtem těchto zařízení docházírovněž k růstu počtu útoků na tyto systémy. Tato diplomová práce obsahuje analízua popis bezpečnostních nedostatků v telemetrické komunikaci platformy PX4 běžící naprotokolu MAVLink. Na základě těchto nedostatků byla dále navržená a implementovánabezpečnostní řešení. Tato implementace zahrnuje šifrování, řízení přístupu, autentizacia systém pro výměnu klíčů. Bezpečnostní implementace je postavená na knihovně Mo-noCypher. Všechny části práce jsou naprogramováno v jazyce C. Cílem autora je sdíletvýsledky, kterých dosáhl s komunitou kolem paltformy PX4. Proto během finální částipráce vznikl pull request do veřejného repozitáře.
PX4 platform is one of the most common software packages used to control unmanned systems. It uses the MAVLink protocol for communication between the autopilot, ground control station or other devices in the MAVLink network. This protocol is specially designed to suit unmanned systems using radio with low passthrough. With the rising number of unmanned systems, the number of cyber attacks on these devices is also increasing. This diploma thesis presents an analysis of the MAVLink protocol and PX4 platform, and describes possible security vulnerabilities in telemetry connection. Based on these findings, a security implementation was created. This implementation contains encryption, access control, authentication and a key exchange system. Security implementation is based on the MonoCypher cryptography library. The whole implementation was programmed in C language. Author's goal was to share results with the community around PX4 platform. Therefore, pull requests have been created to the public repository during the final part of thesis.
PX4 platform is one of the most common software packages used to control unmanned systems. It uses the MAVLink protocol for communication between the autopilot, ground control station or other devices in the MAVLink network. This protocol is specially designed to suit unmanned systems using radio with low passthrough. With the rising number of unmanned systems, the number of cyber attacks on these devices is also increasing. This diploma thesis presents an analysis of the MAVLink protocol and PX4 platform, and describes possible security vulnerabilities in telemetry connection. Based on these findings, a security implementation was created. This implementation contains encryption, access control, authentication and a key exchange system. Security implementation is based on the MonoCypher cryptography library. The whole implementation was programmed in C language. Author's goal was to share results with the community around PX4 platform. Therefore, pull requests have been created to the public repository during the final part of thesis.
Description
Citation
LIGOCKI, R. Zabezpečená komunikace v rámci platformy PX4 [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2020.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Informační bezpečnost
Comittee
doc. Ing. Karel Burda, CSc. (předseda)
doc. Ing. Karol Molnár, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Václav Uher, Ph.D. (člen)
Ing. Petr Dzurenda, Ph.D. (člen)
Ing. Petr Blažek (člen)
Ing. Radek Možný (člen)
Date of acceptance
2020-06-16
Defence
Student prezentoval výsledky své práce a komise byla seznámena s posudky.
Student obhájil diplomovou práci a odpověděl na otázky členů komise a oponenta.
Otázky oponenta:
Z jakého důvodu MAVLink paket finální implementace (obr. 8.1) obsahuje MAC a podpis?
Jaká je bezpečnost v časovém horizontu pro algoritmy Gimli a XchaCha20 dle NIST a ENISA ?
Implementace zabezpečení zapříčinila nárůst objemu přenášených dat o 50%, jaký to má vliv na komunikaci do budoucna?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení