一 CPS攻击案例——基于脉冲宽度调制PWM的无人机攻击( 五 ) _生活百科

那么就好解释了：

1、通过PWM电缆耦合的攻击波形由二极管整流，仅留下正周期（水平坐标轴上的波）。
2、在第一个整流周期中，电容器被充电到电压峰值。
3、然而，由于攻击波形的高频/低周期性质和并联r-c电路的相对较高的时间常数，电容器不能在周期之间放电。
4、此外，包括二极管和Rv，Cv在内的整个电路只不过是一个包络检测器，在早期的无线电中广泛用作AM解调器。
5、攻击成功的很大原因是二极管的整流，因为整流引入了攻击者的低频成分，即envelope 。
6、实验观察到Futaba和HiTec伺服控制器板由二极管保护组成，这是成功控制这些伺服系统的原因。

（3）攻击效率
攻击的效率取决于频率（fa）和与受害者共振频率（fv）。攻击者可以使用受害者的共振频率来增加攻击距离。下一大节讨论检测受害共振的分析和实验方法。
（4）实验结果

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?编辑第二行第一列对应的是上一张实验图中伺服电机的各组成电机，可以观察到，所有伺服模型都可以用不同的攻击功率（VP）来阻塞。
3.1.2 攻击波形 ⅠⅠ ：BLOCK & ROTATE上节的块波的作用简单说就是阻止旋转角数据向致动器传输，那么这一节需要做到，注入错误的致动数据。
具体思想可以简述为：利用一种波形掩盖或消除原有的旋转数据，然后注入构造好的错误致动数据，掩盖方式可以为宽脉冲（thigh>2ms）

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让无人机机翼停转：
（1）上图可以看到，正常旋转的范围是1～2ms，作者实验观察到，当thigh>2ms时，PWM所携带的信号全被覆盖，所有的伺服模型电机都保持原形。
（2）当Eflite和Hitec伺服器锁定时 (即，外部扭矩不能移动它) ，观察到双叶伺服器自由移动。
（3）当PWM通道中没有旋转角数据时， Eflite和Hitec的响应可能是保持伺服旋转稳定。
注入错误的旋转指令信号：
（1）使用额外的正弦脉冲来注入错误的旋转角度信息 (图4b中的 “旋转” 脉冲) 。

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（2）旋转脉冲的持续时间(trotate的宽度)决定了注入受害者系统的错误旋转角度。例如，攻击者可以使用trotate = 1ms的Block & Rotate波形 (图4b) 将伺服机构旋转到-45 ° 。
批注：很多这种信号注入攻击，注入指令的前一步都是阻塞原有的服务，然后将自己构造的命令注入到这个信道以劫持通信。
3.1.3 攻击波形 III：完全控制

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整个无人机可以操作（即左右旋转45度）的时间范围trotate，从下图可以得知为[1ms,2ms]：

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tPWM为20ms，那么这个占空比就是[1/20,2/20]也就是5%到10% 。攻击1和攻击2都是在固定的占空比范围内进行操作，那么超过这个占空比呢？
因为thigh的范围和trotate相关，要做一些电机操作，所以是固定的[1,2]，所以只能通过变小tPWM来增大占空比。
实验观察到，当这个tPWM变小到2.5ms的时候，也就是占空比范围到[40%,80%]的时候，在这个范围内，无人机内的每个伺服服务组件都可以通过增加PWM的占空比来控制：
例如，注入thigh=1ms，就能控制无人机往左转。
3.1.4 各波形对比拿三种攻击波形对比一下：