给好奇号晋级,红客侵犯

“好奇号”登陆火星已经超过一周了,自登陆以来它只进行了设备检修和拍照工作,还没迈出自己在火星上的第一步。我们已经看到了它为我们拍摄的登陆点360度全景彩色照片,美国国家航空航天局(NASA)的工作人员也已经选定了令他们感兴趣的岩石结构,准备在下一个阶段进行探索。现在,“好奇号”刚刚放完一个为期4“火星日”的小长假,为自己的软件进行一次升级(详情请参看本站文章
《给好奇号升级,是最遥远的刷机吗?》
)。这让敏感的黑客们很是兴奋:既然“好奇号”可以远程升级,那么它有没有可能被远程入侵并控制呢?让我们一起来进行一下可行性分析吧。

万众瞩目的“好奇号”火星探测车已经成功登陆火星一周了,相信很多人都通过网络目睹了那激动人心的时刻。不过,成功登陆只是“好奇号”职业生涯的开始,接下来它要逐步展开自己在火星上的探测行动。目前,“好奇号”已经为我们传回了第一批火星图片,不过这几天NASA将给它放一个为期四天的小长假,同时为它进行一次超远距离的OTA软件升级。

图片 1

图片 2

入侵“好奇号”背景简介

操控“好奇号”的计算机采用的是一款流行的嵌入式实时操作系统——VxWorks。VxWorks被广泛应用在诸多领域,比如太空飞船、飞机、苹果公司的无线基站产品Airport
Extreme、Drobo公司的磁盘设备和本田公司研制的机器人ASIMO。此系统的一大特色便是支持随时升级,只需要传输一些新的系统镜像,执行一些指令便可以完成。

“好奇号”自去年年底从地球出发,历时八个多月才到达火星。人们也正好利用这段时间完成了“好奇号”升级所需文件的传输工作。美国国家航空航天局在地球的指挥中心于火星日5号起开始执行对“好奇号”的升级。“我们执行了升级指令,‘好奇号’开始载入升级程序。它在开始升级后的八小时内与我们失去了联系。”
美国国家航空航天局喷射推进实验室(NASA Jet Propulsion
Laboratory)高级软件工程师史蒂夫·斯肯多尔(Steve
Scandore)告诉Computerworld网站,“升级活动由指挥中心负责发布指令,‘好奇号’之后将经历一系列的进程并且自动关机。第二天‘好奇号’又会自动开机,那时我们便可以通过下行线路(down
link)检查前一天的升级情况。”对航天器的软件升级并不是一件“前无古人”的事。早在2007年,“勇气号”和“机遇号”火星探测器就实现了亿万公里外的远程升级,它们用的都是VxWorks系统;2010年,如今距地球90亿英里远的“旅行者2号”还成功进行了一次软件维护。

“好奇号”传回的第一张彩色火星照片

黑客入侵可行性分析

既然美国国家航空航天局能够远距离操控“好奇号”,那别人能不能做到呢?已经有许多轨道卫星被私人入侵的案例发生,“好奇号”凭借怎样的保护才能够与众不同呢?答案是,它并没有任何不同的地方
,要入侵“好奇号”没有想象中那么困难。

假设一个黑客对入侵“好奇号”有兴趣,那么他首先要做的便是复制NASA的外太空网络(Deep
Space
Network)。外太空网络是一个用大型碟式天线构建的世界级网络系统,用于收发对太空飞船的信号,兼带发射宇宙无线电。为了和“好奇号”进行沟通,美国国家航空航天局使用的是最大号的碟式天线。它直径230英尺(约70米),配有一套输出功率高达400千瓦的发射机。要想入侵“好奇号”,这个黑客也得找到相同规格的硬件设施,采用相同的数字调制(应该和卫星电视一样用的是QPSK),使用完全相同的波段(X波段,频率约为8GHz)。

硬件问题解决后,我们的黑客要仔细观察NASA指挥室的一举一动,学习怎样控制“好奇号”。他需要获取“好奇号”的命令格式和通讯协议(通讯协议可通过逆向工程获得),之后才可以用自己的山寨设备与“好奇号”联系。话说回来,在现实中要想做到以上两点可不容易,实施者要么是有钱的恐怖集团,要么就得有强大的政府背景。

当然还有一种更简单的方法:直接入侵美国国家航空航天局的电脑系统,这就好比三十六计中的借刀杀人。理论上,黑客可以通过入侵NASA喷射推进实验室的控制中心,用官方的外太空网络发布自己的指令,比如给“好奇号”装上你喜欢的软件(这种剧情可以拍成好莱坞科幻动作大片了)。

入侵NASA的电脑系统并不是没有先例的。今年三月,美国国家航空航天局对外宣称自己已经遭受了47次高级持续性威胁(advanced
persistent
threat),其中有13次出于中国黑客之手,中国黑客曾经成功入侵了NASA的内网。在某次黑客入侵中,共有150名NASA的雇员登录信息被盗,这些信息又能成为了打开其他安全系统大门的钥匙;在另一次更为严重的黑客入侵中,黑客完全掌控了NASA的操作系统,他们可以删除、编辑系统内文件,上传黑客工具,并且修改系统图标来隐瞒自己的入侵行为。另有信息显示,NASA在2009至2011年间合计被盗了48件移动计算设备,其中就含有国际空间站的控制码信息。综合以上信息,我们可以大胆猜测,入侵“好奇号”所需的技术资料在社会上肯定有所流传,黑客不仅可以实施入侵行为,还可以通过这些信息截断NASA与“好奇号”之间的联系。

自好奇号成功登陆后,身处地球的工程师们就开始检测好奇号上的设备和系统运行状况。至今为止一切都运行良好,美国国家航空航天局(NASA)发言人表示,他们接下来的工作是给“好奇号”传输和更新开展探测所需要的软件。软件更新完成后,好奇号将在接下来的两年内逐步完成对火星的探测任务。

结论

虽说在理论上入侵“好奇号”是完全可行的,但我们希望这样的猜想不会成为事实。因为“好奇号”正在进行的火星探测是一个对全人类都有益的项目,我们找不到任何去阻碍它的理由。但会不会有人单单因为仇视美国就这样做呢?这样的假设不成立,因为“好奇号”并不只代表着美国,它装载的许多设备都来自俄罗斯、加拿大和西班牙。中国会不会下黑手?必须不会。首先中华民族是一个勤劳勇敢热爱和平的民族,更何况从果壳网友的热烈反应来看,中华儿女对“好奇号”的兴趣不亚于任何一方。这样一来,
“好奇号”被黑客入侵的可能性基本上就为零了。

如果哪一天(比如等到31世纪),人类实现了移民太空的梦想,那时候入侵太空飞船就有可能会成为某些人的爱好。等到那一天,相信各国国家航空航天局都会将维护网络安全视为第一要务。如若不然,就会有不幸的人要漂在太空中任黑客宰割了。

 


 

本文编译自ExtremeTech: Could you hack into Mars rover Curiosity?

作者: Sebastian Anthony

“我们现在要给好奇号升级一下软件,”
美国国家航空航天局喷射推进实验室(NASA Jet Propulsion
Laboratory)“‘好奇号’登陆计划”的经理麦克·沃特金斯(Mike
Watkins)在上周五的新闻发布会上说,“这就像你们升级自己的笔记本电脑,我们做的事情也差不多。”

新安装的飞行操控软件将协助身处地球的指挥中心控制“好奇号”的行驶、使用“好奇号”上的仪器设备以及操作“好奇号”的机械臂。“这套软件将帮助我们更好地操控好奇号。”沃特金斯说。同时,NASA也将通过这次升级改进“好奇号”的图形图像处理能力。

因为火星的自转时间和地球自转时间不一致,所以指挥中心以“火星日(Sol)”作为“好奇号”的工作计时单位。指挥中心已于火星日5号(Sol
5),也就是我们的地球时间8月11日开始“好奇号”的软件升级工作,整个升级共需花费四天时间,在这期间一切活动都将被暂停。

“我们将在火星日5、6、7、8号对好奇号进行软件升级。”沃特金斯说,“这几天大家就没有什么科技看点了,我们给‘科学放个假’吧(standing
down from science)。”(编者说:求跨星球刷机教程!)

将一切工作暂停、专心投入升级工作是为了防止出现软件冲突,也给了科学家们更充裕的时间去完成数据传输,确保一切都在计划之内正常运转。毕竟我们在地球上进行手机和电脑的远程升级都经常遇到死机、蓝屏等状况,这次要给远在3.5亿英里之外的“好奇号”进行升级,一切都必须慎之又慎,更何况“好奇号”只配备了200Mhz的CPU和256M内存,万一在升级的时候卡死了,那就是人类航天史上最尴尬的一幕了。等软件升级工作完成后,指挥中心的工作人员将对好奇号进行设备检查,并且继续收集好奇号采集到的观测资料。“等到火星日9号,我们就又要开始做事了。”沃特金斯说。自好奇号登陆火星后,它已经拍了海量的照片,足以超过任何一个摄影爱好者。

相关文章