Drohnensicherheit (Teil 2)

Die weltweite Anzahl von Drohnen lässt sich nur schwer bestimmen. Schätzungen zufolge sind jedoch mehr als zwei Millionen Geräte im Einsatz. Für ihre Verbreitung sprechen der vergleichsweise niedrige Anschaffungspreis und die geringen Fachkenntnisse, die für ihre Bedienung erforderlich sind. Die Sicherheit ihres Einsatzes bleibt allerdings ein wesentliches Problem.

Drohnen bieten erhebliche Vorteile: Sie ermöglichen hochwertige Luftaufnahmen und können dringend benötigte medizinische Güter liefern. Gleichzeitig können sie die Privatsphäre beeinträchtigen. Eine Drohne, die über ein Grundstück fliegt und Fotos aufnimmt, kann als störend oder aufdringlich empfunden werden. Die Sicherheitsbedenken reichen jedoch weit darüber hinaus.

Drohnen können gehackt oder zum Hacken anderer elektronischer Geräte eingesetzt werden. Ein Angreifer muss dafür nicht einmal eine eigene Drohne besitzen. Er kann die Kontrolle über eine fremde Drohne übernehmen und sie für seine Zwecke nutzen. Je mehr Drohnen im Luftraum unterwegs sind und je besser Cyberkriminelle deren Schwachstellen erkennen können, desto dringlicher werden Fragen der Cybersicherheit.

Drohnen-Hacking

Hat ein Hacker eine Zieldrohne ausfindig gemacht, kann er möglicherweise die Kontrolle über sie übernehmen oder Videos und andere Bilddaten herunterladen, die sie an ihre Basisstation überträgt. Aus technischer Sicht ist das Hacken einer Drohne für einen Cyberkriminellen nicht besonders schwierig. Viele Betreiber lassen ihre Geräte zudem völlig ungeschützt gegenüber solchen Angriffen.

GPS-Spoofing gehört beispielsweise zu den häufigsten Angriffstechniken. Dabei übermittelt der Angreifer der Drohne gefälschte Positionskoordinaten. Die Drohne geht dadurch davon aus, ihrer ursprünglichen Flugroute zu folgen, obwohl sie tatsächlich ein anderes Ziel ansteuert.

Ein Hacker könnte eine übernommene Drohne aus Spaß absichtlich zum Absturz bringen oder sie gegen ein Auto, eine Person oder sogar eine andere Drohne lenken. Ebenso könnte er sie in seiner Nähe landen lassen und anschließend mitsamt ihrer Nutzlast und Ausrüstung stehlen, etwa Kamera, Akkus und Speichermedien.

Geschulte Angreifer können Drohnen aus einer Entfernung von bis zu einer Meile, also rund 1,6 Kilometern, angreifen. Das Funksignal zur Steuerung zwischen dem Bediener und dem Gerät ist häufig unverschlüsselt und lässt sich daher mit einem Paketanalysator, auch Sniffer genannt, leichter dekodieren. Für einen erfahrenen Hacker ist das Abfangen dieses Signals somit technisch nicht besonders aufwendig. Das Signal könnte auch einfach gestört werden, wodurch die Drohne nicht mehr selbstständig navigieren könnte.

Schwachstellen in der Kommunikationsverbindung können es einem Hacker außerdem ermöglichen, Daten abzufangen, die von der Drohne an eine Basisstation übertragen werden. So könnte beispielsweise eine Videoübertragung mitgeschnitten werden, ohne dass der Drohnenbetreiber dies bemerkt. Dies ist besonders dann möglich, wenn die übertragenen Daten unverschlüsselt sind, wie es bei Systemen mit hohem Bandbreitenbedarf vorkommen kann.

Schutz von Drohnen

Erfreulicherweise schenken Drohnenbetreiber der Sicherheit zunehmend Aufmerksamkeit. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Drohnen besser vor Cyberangriffen zu schützen:

• Die Firmware der Drohne regelmäßig aktualisieren: Führende Drohnenhersteller veröffentlichen Patches, sobald neue Sicherheitsbedrohungen auftreten. Häufige Updates helfen daher, Angreifern einen Schritt voraus zu bleiben.
• Ein starkes Passwort für die Verbindung zur Basisstation verwenden: Eine geeignete Kombination aus Buchstaben, Zahlen und Sonderzeichen schützt die Verbindung und schreckt Hacker ab, sodass sie sich häufig ein leichteres Ziel suchen.
• Das Steuergerät frei von Schadsoftware halten: Dies gilt beispielsweise für Smartphones, Tablets oder Laptops, die zur Bedienung der Drohne eingesetzt werden.
• Ein virtuelles privates Netzwerk (VPN) verwenden: Es soll verhindern, dass Cyberangreifer bei bestehender Internetverbindung auf die Kommunikation zugreifen.
• Die Anzahl der Geräte, die sich mit der Basisstation verbinden können, auf eines begrenzen: Dadurch wird verhindert, dass ein Hacker das Signal abfängt, um andere Geräte zu steuern.
• Sicherstellen, dass die Rückkehrfunktion „Return to Home“ (RTH) aktiviert ist: Sobald der Startpunkt festgelegt wurde, kehrt die Drohne bei einem Signalverlust, einer Signalstörung oder einem niedrigen Akkustand dorthin zurück. Dies kann helfen, die Drohne nach einer unbefugten Übernahme wiederzuerlangen. Da die RTH-Funktion jedoch auf Geolokalisierung beruht, ist sie nicht gegen GPS-Spoofing geschützt.

Datendiebstahl mithilfe von Drohnen

Traditionell wurden Computersysteme an ihren äußeren Grenzen geschützt, sowohl physisch als auch auf Netzwerkebene. Daten sind jedoch mobiler geworden: WLAN-Abdeckung und Cloud-Dienste ermöglichen den Zugriff von nahezu jedem Ort aus. Das Internet der Dinge ermöglicht zusammen mit der Radiofrequenzidentifikation (RFID) zudem den Datenaustausch zwischen kleineren Geräten, etwa Überwachungskameras, Palettenetiketten und Warenetiketten im Einzelhandel.

Technologien wie WLAN, Bluetooth und RFID funktionieren in der Regel nur innerhalb eines begrenzten Bereichs. Physische Zugangsbeschränkungen können deshalb häufig Hackerangriffe verhindern. Drohnen verschaffen Angreifern jedoch größere Bewegungsfreiheit.

Ein kleiner Computer, beispielsweise ein Raspberry Pi, könnte von einer Drohne transportiert und auf dem Dach eines Bürogebäudes abgeworfen werden. Von dort aus könnten Cyberangriffe durchgeführt werden, die Schwachstellen in WLAN-, RFID- oder Bluetooth-Systemen ausnutzen.

Direkt von der Drohne aus oder von einer Position in Reichweite des Zielbereichs könnte ein Angreifer ein WLAN-Netzwerk nachahmen, um Daten verbundener Geräte zu stehlen. Ebenso könnte er die Kommunikation von Bluetooth-Peripheriegeräten wie Mäusen und Tastaturen abfangen. Durch das Aufzeichnen von Bewegungen oder Tastatureingaben könnte der kleine Computer Passwörter der Nutzer erfassen.

Schutz vor Drohnen

In verschiedenen Teilen der Welt ist es gesetzlich verboten, Drohnen abzuschießen, ihre Bewegung physisch zu behindern oder die Signale zwischen Steuergerät und Drohne zu stören. Je nach Einsatzumgebung sollten sich Abwehrmaßnahmen daher auf den Schutz des Geländes und die Sicherheit der dort gespeicherten Daten konzentrieren.

Geofencing ist eine Möglichkeit, der Bedrohung durch Drohnen zu begegnen. Mithilfe GPS- oder RFID-basierter Software wird eine virtuelle Grenze um einen bestimmten Standort gezogen. Sobald eine nicht autorisierte Drohne in diesen Bereich eindringt, wird eine Reaktion ausgelöst. Mit den Drohnen verbundene Steuerungsfunktionen verhindern zugleich, dass sie in Geofencing-Zonen einfliegen oder innerhalb dieser Zonen starten.

Immer mehr Drohnenhersteller statten ihre Geräte mit Geofencing für sensible Standorte wie Flughäfen, Gefängnisse und Kraftwerke aus. Einige Hacker haben jedoch Wege gefunden, die Software zu entfernen, die Flüge in solche gesperrten Bereiche verhindert.

Es gibt weitere Verfahren, um Drohnen in einem bestimmten Gebiet zu erkennen. Bei den meisten kann es allerdings unter bestimmten Umständen zu Fehlidentifikationen kommen:

• Radar: Drohnen lassen sich mit Radar erkennen. Das Verfahren ist jedoch nicht besonders zuverlässig, da Vögel mit Drohnen verwechselt werden können.
• Akustische Sensoren: Sie können eine bessere Möglichkeit zur Erkennung unerwünschter Drohnen bieten, da sie sich auf die charakteristischen Geräuschmuster bestimmter Drohnentypen programmieren lassen.
• Hochfrequenzscanner: Sie überwachen das elektromagnetische Spektrum und erkennen die Funkübertragungen von Drohnen. Drohnen, die auf GPS angewiesen sind und keine Funksignale zur Navigation nutzen, lassen sich auf diese Weise jedoch nicht erfassen.
• Wärmebildtechnik: Sie erfasst die von Drohnen abgegebene Wärme und ermöglicht so deren Verfolgung anhand ihrer Wärmesignatur. Allerdings weist dieses Verfahren eine hohe Fehlalarmrate auf.

Drohnen zu erkennen und aufzuhalten ist schwierig. Daher empfiehlt es sich, die grundlegende Netzwerksicherheit und insbesondere drahtlose Zugänge zu stärken, anstatt sich auf die Erkennung böswillig eingesetzter Drohnen zu konzentrieren.

Einfache, bewährte Maßnahmen können dazu beitragen, eine Umgebung gegen drohnenbezogene Bedrohungen abzusichern. Dazu gehören das Ändern des voreingestellten Benutzernamens und Passworts eines WLAN-Routers, die Beschränkung von Geräten des industriellen Internets der Dinge (IIoT) auf ein Gastnetzwerk sowie die Nutzung eines VPN bei der Arbeit über WLAN, um die Internetkommunikation besser vor Hackerangriffen zu schützen.

Die Zukunft der Drohnen

Das größte Potenzial von Drohnen wird in gewerblichen Anwendungen und weniger im Unterhaltungsmarkt gesehen. Drohnen könnten Lieferungen übernehmen, Vermessungs- und Kartierungsarbeiten unterstützen, landwirtschaftliche Kulturen überwachen und Sicherheitsinspektionen an Gebäuden durchführen, bei denen der Einsatz eines menschlichen Prüfers gefährlich wäre.

Angesichts dieser Möglichkeiten dürfte die Zahl der Drohnen weiter steigen. Damit nehmen auch die Sicherheitsbedrohungen zu. Unternehmen der Branche müssen zügig daran arbeiten, die Sicherheit von Drohnen zu gewährleisten oder zumindest zu verbessern, bevor sich ihre gewerbliche Nutzung flächendeckend durchsetzt.

Drohnenhersteller und gewerbliche Nutzer müssen Sicherheitsfragen daher ernst nehmen und konsequent angehen. Auch Privatpersonen und Unternehmen sollten ihre Internetverbindungen und Heimnetzwerke besser absichern, um mögliche Bedrohungen durch Drohnen-Hacking zu verringern.