【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于無人機(jī)防御，具體涉及一種針對安全威脅的無人機(jī)主動防護(hù)方法和系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、隨著低空經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，無人機(jī)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，包括物流配送、環(huán)境監(jiān)測、影視拍攝等。然而，與此同時，無人機(jī)面臨的安全威脅也日益嚴(yán)峻。在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，gps欺騙攻擊成為無人機(jī)安全的一大隱患。攻擊者通過偽造虛假的gps信號，誤導(dǎo)無人機(jī)的定位系統(tǒng)，使其偏離預(yù)定的航線或位置，這可能導(dǎo)致無人機(jī)執(zhí)行錯誤的任務(wù)，甚至造成墜毀等嚴(yán)重后果。
2、同時，信道攻擊同樣不容忽視，無人機(jī)與控制端之間的通信信道可能遭到攻擊者的入侵，竊取關(guān)鍵的通信數(shù)據(jù)，從而獲取無人機(jī)的控制權(quán)或者重要信息。信號干擾則是另一種常見的威脅手段。外界的干擾源可能會干擾無人機(jī)的正常信號接收，導(dǎo)致其與控制端失去聯(lián)系，無法正常執(zhí)行指令。dos攻擊會使無人機(jī)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)陷入癱瘓，無法正常處理和響應(yīng)指令，嚴(yán)重影響無人機(jī)的正常運(yùn)行。中間人攻擊更是具有極大的危害性，攻擊者能夠截取和篡改無人機(jī)與控制端之間的通信內(nèi)容，導(dǎo)致指令錯誤或信息泄露。
3、為了解決無人機(jī)受到的上述攻擊，人們通過加密算法、認(rèn)證機(jī)制、加密通信、多傳感器融合等復(fù)雜的技術(shù)來對無人機(jī)進(jìn)行安全防御，抵制外界干擾，保證無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全性。上述方法在進(jìn)行安全威脅的識別時，依賴于預(yù)設(shè)的閾值和規(guī)則，在應(yīng)對復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境時需要頻繁的更新和改進(jìn)防御策略，使得整個無人機(jī)威脅識別和防御的處理過程復(fù)雜，需要消耗大量的計(jì)算資源和能量，進(jìn)而影響了無人機(jī)的續(xù)航能力和性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：
3、一種針對安全威脅的無人機(jī)主動防護(hù)方法，包括：
4、實(shí)時采集無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全域的網(wǎng)絡(luò)流數(shù)據(jù)；所述網(wǎng)絡(luò)流數(shù)據(jù)包括非結(jié)構(gòu)化的描述型字段、結(jié)構(gòu)化的統(tǒng)計(jì)型字段以及半結(jié)構(gòu)化的比例型字段；
5、將網(wǎng)絡(luò)流數(shù)據(jù)中的描述型字段和比例型字段中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并對統(tǒng)計(jì)型字段及轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后的描述型字段和比例型字段進(jìn)行數(shù)據(jù)特征的提取，獲得描述型字段的特征向量、統(tǒng)計(jì)型字段的特征向量及比例型字段的特征向量，對各特征向量進(jìn)行組合和特征融合，根據(jù)組合的特征向量和特征融合結(jié)果生成包含威脅類型的安全威脅日志；
6、根據(jù)威脅類型制定安全策略，無人機(jī)系統(tǒng)根據(jù)安全策略進(jìn)行安全威脅主動防護(hù)。
7、優(yōu)選地，所述將網(wǎng)絡(luò)流數(shù)據(jù)中的描述型字段和比例型字段中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，具體為：
8、利用one-hot編碼方式對描述型字段中的每個屬性進(jìn)行特征處理，將所有的離散型數(shù)據(jù)進(jìn)行量化，得到字段屬性的量化結(jié)果；
9、利用sigmoid?函數(shù)將比例型字段中屬性值大于1的數(shù)據(jù)映射到(0，1)之間，再與原來屬性值在[0，1]之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合分析，得到比例型字段的映射值。
10、優(yōu)選地，所述對統(tǒng)計(jì)型字段及轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后的描述型字段和比例型字段進(jìn)行數(shù)據(jù)特征的提取之前，還對統(tǒng)計(jì)型字段進(jìn)行歸一化處理，得到字段屬性值歸一化結(jié)果。
11、優(yōu)選地，通過深度學(xué)習(xí)算法對所述字段屬性的量化結(jié)果、字段屬性值歸一化結(jié)果及比例型字段的映射值分別進(jìn)行數(shù)據(jù)特征的提取，獲得描述型字段的特征向量、統(tǒng)計(jì)型字段的特征向量及比例型字段的特征向量。
12、優(yōu)選地，所述深度學(xué)習(xí)算法為卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)cnn，利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)cnn對描述型字段進(jìn)行數(shù)據(jù)特征的提取，得到描述型字段的特征向量；
13、；
14、式中，為卷積核，為描述型字段經(jīng)one-hot編碼后的值， b為偏置項(xiàng)， f為激活函數(shù)，用于將經(jīng)卷積操作后的特征值進(jìn)行映射；
15、利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)cnn對字段屬性值歸一化結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)特征的提取，得到統(tǒng)計(jì)型字段的特征向量；
16、；
17、式中，為統(tǒng)計(jì)型字段經(jīng)歸一化處理后的值；
18、利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)cnn對比例型字段的映射值進(jìn)行特征提取，得到比例型字段的特征向量；
19、；
20、式中，為比例型字段的映射值。
21、優(yōu)選地，所述對各特征向量進(jìn)行組合和特征融合，根據(jù)組合的特征向量和特征融合結(jié)果生成包含威脅類型的安全威脅日志，具體包括：
22、對描述型字段的特征向量、統(tǒng)計(jì)型字段的特征向量和比例型字段的特征向量進(jìn)行組合，每一組都包含了，具體共有下面四種組合：、{，}、{，}以及{，，}；
23、對于只有的情況，直接利用分類模型對進(jìn)行特征學(xué)習(xí)和分類；對于有兩個及以上的特征組合，采用級聯(lián)的方式將每個特征集進(jìn)行連接，然后再利用cnn分別提取每個組合的特征向量；
24、；
25、；
26、；
27、式中，為級聯(lián)符號，用來將兩種或多種特征串聯(lián)在一起；為將第 i條數(shù)據(jù)的和級聯(lián)后的特征集；為將第 i條數(shù)據(jù)的與級聯(lián)后的特征集；為將第 i條數(shù)據(jù)的、以及全部級聯(lián)后的特征集，為卷積核， b為偏置項(xiàng)， f為激活函數(shù)，用于將經(jīng)卷積操作后的特征值進(jìn)行映射；
28、根據(jù)及各組合的特征向量、及生成包含威脅類型的安全威脅日志。
29、本專利技術(shù)還提供了一種針對安全威脅的無人機(jī)主動防護(hù)系統(tǒng)，包括：
30、數(shù)據(jù)采集模塊，其部署在無人機(jī)端，用于實(shí)時采集無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全域的網(wǎng)絡(luò)流數(shù)據(jù)；所述網(wǎng)絡(luò)流數(shù)據(jù)包括非結(jié)構(gòu)化的描述型字段、結(jié)構(gòu)化的統(tǒng)計(jì)型字段以及半結(jié)構(gòu)化的比例型字段；
31、單蜜罐，其通過通信串口部署在地面端，用于通過網(wǎng)絡(luò)接口接收數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)流數(shù)據(jù)，將網(wǎng)絡(luò)流數(shù)據(jù)中的描述型字段和比例型字段中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并對統(tǒng)計(jì)型字段及轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后的描述型字段和比例型字段進(jìn)行數(shù)據(jù)特征的提取，獲得描述型字段的特征向量、統(tǒng)計(jì)型字段的特征向量及比例型字段的特征向量，對各特征向量進(jìn)行組合和特征融合，根據(jù)組合的特征向量和特征融合結(jié)果生成包含威脅類型的安全威脅日志；
32、蜜罐管理平臺，用于接收單蜜罐發(fā)送的安全威脅日志，根據(jù)威脅類型制定安全策略，并將安全策略下發(fā)給單蜜罐；
33、所述單蜜罐將安全策略傳輸至無人機(jī)系統(tǒng)，無人機(jī)系統(tǒng)根據(jù)安全策略進(jìn)行安全威脅主動防護(hù)。
34、本專利技術(shù)還提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)所述一種針對安全威脅的無人機(jī)主動防護(hù)方法中任一項(xiàng)所述的步驟。
35、本專利技術(shù)還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)上存儲有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器加載時，能夠執(zhí)行所述一種針對安全威脅的無人機(jī)主動防護(hù)方法中任一項(xiàng)所述的步驟。
36、本專利技術(shù)提供的一種針對本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種針對安全威脅的無人機(jī)主動防護(hù)方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對安全威脅的無人機(jī)主動防護(hù)方法，其特征在于，所述將網(wǎng)絡(luò)流數(shù)據(jù)中的描述型字段和比例型字段中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，具體為：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種針對安全威脅的無人機(jī)主動防護(hù)方法，其特征在于，所述對統(tǒng)計(jì)型字段及轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后的描述型字段和比例型字段進(jìn)行數(shù)據(jù)特征的提取之前，還對統(tǒng)計(jì)型字段進(jìn)行歸一化處理，得到字段屬性值歸一化結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種針對安全威脅的無人機(jī)主動防護(hù)方法，其特征在于，通過深度學(xué)習(xí)算法對所述字段屬性的量化結(jié)果、字段屬性值歸一化結(jié)果及比例型字段的映射值分別進(jìn)行數(shù)據(jù)特征的提取，獲得描述型字段的特征向量、統(tǒng)計(jì)型字段的特征向量及比例型字段的特征向量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種針對安全威脅的無人機(jī)主動防護(hù)方法，其特征在于，所述深度學(xué)習(xí)算法為卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)CNN，利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)CNN對描述型字段進(jìn)行數(shù)據(jù)特征的提取，得到描述型字段的特征向量；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種針對安全威脅的無人機(jī)主動防護(hù)方法，
7.一種針對安全威脅的無人機(jī)主動防護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，包括：
8.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述方法的步驟。
9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序被處理器加載時，能夠執(zhí)行權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述方法的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種針對安全威脅的無人機(jī)主動防護(hù)方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對安全威脅的無人機(jī)主動防護(hù)方法，其特征在于，所述將網(wǎng)絡(luò)流數(shù)據(jù)中的描述型字段和比例型字段中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，具體為：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種針對安全威脅的無人機(jī)主動防護(hù)方法，其特征在于，所述對統(tǒng)計(jì)型字段及轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)后的描述型字段和比例型字段進(jìn)行數(shù)據(jù)特征的提取之前，還對統(tǒng)計(jì)型字段進(jìn)行歸一化處理，得到字段屬性值歸一化結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種針對安全威脅的無人機(jī)主動防護(hù)方法，其特征在于，通過深度學(xué)習(xí)算法對所述字段屬性的量化結(jié)果、字段屬性值歸一化結(jié)果及比例型字段的映射值分別進(jìn)行數(shù)據(jù)特征的提取，獲得描述型字段的特征向量、統(tǒng)計(jì)型字段的特征向量及比例型字段的特征向量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：潘泉，李揚(yáng)，呂洋，劉晨暉，
申請(專利權(quán))人：西安辰航卓越科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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