具體操作步驟是：首先找到這塊存儲芯片的位置，用電熱風槍把它吹下來，然后用 eMMC的讀書卡讀取內容，此時即找到 eMMC 讀卡器，把 eMMC 插到電腦可以看到一個彈出顯示存儲器里面的空間和內容，找到設置調試變量的地方，修改后再寫到 eMCP 里面焊回來。

有一個小細節(jié)是，因為存儲器里的內容有分區(qū)，需要將這些系統(tǒng)分區(qū)用 Ext4 的方式掛載，修改后保存，再剪輯切回 EMCP 的芯片里，后續(xù)我們需要把它焊回去。再運行直接 ADB 打開，就可以得到 root 權限，成功后可以看到它的系統(tǒng)信息和進程。

這一過程涉及到許多復雜問題，比如要手工脫焊和焊接的過程，此芯片是 BGA 封裝，引腳多，引腳間距小，且芯片底座里面人為灌入黑膠，對操作過程帶來很大不便，操作不當易使芯片廢掉，手工操作難度極高。

飛控系統(tǒng)

飛控系統(tǒng)，是無人機里面的核心。因為會搜集到無人機各個傳感器模塊的一系列數據，通過一些綜合算法來判斷飛控系統(tǒng)應該如何操作。

飛控系統(tǒng)核心芯片是 ATSAME70Q21，其不需要外置存儲器存儲它的部件以及算法，與之相關有兩塊 IMU 陀螺儀以及加速度計，檢測飛機處于什么狀態(tài)。

氣壓計，主要為了檢測飛機的高度，作為一個飛機高度的判斷因素。

Ublox GPS模塊，是一個可編程的模塊，因為飛控和 GPS 通訊有一個協(xié)議交互，并不是說任何一個 GPS模塊都可以替換它，但可以做一些欺騙 GPS 的事情。

指南針模塊，主要用于方向的定位。

智能電源，智能電源是用德州儀器 MSP430G2755 16 位的微控制芯片，它主要是收集電源現(xiàn)在狀態(tài)，保持了何時放電，何時通過飛控系統(tǒng)在電量低于某值時返航。

電調芯片，因為無人機有四個螺旋槳，四個馬達，每一個馬達需要一個電調的芯片控制轉速，控制不同的馬達的轉速，來達到控制飛行姿態(tài)以及速度的操作。

視覺系統(tǒng)

視覺系統(tǒng)，這是無人機里面非常重要的功能，里面核心處理芯片是英特爾的 MA2155 深度學習處理芯片。

飛機搭載攝像頭首先可以進行視頻錄制、拍照，圖像內容輸出給視覺處理芯片來完成視覺識別等功能，其中一個功能是飛行跟隨，即在手機屏幕上選點跟隨飛行的目標，無人機可以跟隨他/它飛行，此時時候就利用芯片強大的深度學習能力，對感興趣的區(qū)域進行識別。

還有一個功能是測距，通過 MA2155 這塊深度學習芯片來完成視覺測距的功能，飛機前后障礙物的距離通過圖象識別的方式識別出來。

另一個功能是雙目避障，這是觀測傾斜度 70 度是否有障礙物，通過發(fā)射端發(fā)射出去的光反射回來在接收端接受。

超聲波可檢測下方障礙物以及檢測地面。

無線通信系統(tǒng)架構

無線通訊，是無人機里面最核心的一塊功能，也是最復雜的一塊功能，涉及到控制系統(tǒng)和圖象傳輸?；驹砭褪乔岸说氖瞻l(fā)器收到信號，通過基帶系統(tǒng)進行解碼，解碼后通過搖控器的 LPC1549 芯片處理進而通過 Cypress 的 USB 芯片反饋到手機上。

無線通訊是通過 OFDM 方式進行圖傳以及數控的傳輸，其特點是控制通道數據通過遙控器通過 1Mhz 帶寬的跳頻發(fā)送，飛機回傳的圖象和控制通道回傳數據通過 10Mhz 帶寬進行定頻傳輸。

為了保證數控通道及時性，采取定時跳頻的方式。因為有可能信號會被干擾，在某一個特定頻點時會被干擾，如果被干擾的話，飛機可能收不到遙控器的一些數據，此時我們需要切換不同的頻點，找信噪比高的地方，保證它的可靠性。

它在 FCCID 通信管理局申請的 5G 頻段的頻寬執(zhí)照在 5727-5821Mhz，但實際上，其操作已超過通訊管理局規(guī)定的頻段。在我們研究過程中發(fā)現(xiàn)濫用這個頻段的資源已達 5845Mhz。遙控器與飛機如何進行識別，需要配對及連接過程。

配對的唯一信息來自遙控器，所有信息都是遙控發(fā)給無人機，配對成功后可以在操作過程中識別到哪個是我控制的無人機，且這些控制配對信息皆通過搖控器芯片 LPC1549 的序列號生成。

基本上無線通訊架構的過程，首先是搖控器先初始化芯片，然后初始化基站系統(tǒng)各個寄存器，寄存器里存入了唯一可以配對碼的信息。這個配對碼有五個字節(jié)，寫入到寄存器里面，真正用到只有三個字節(jié)，所以就有可能無線期劫持無人機。

無線通訊傳輸的過程其實是非對稱傳輸，無人機遙控器發(fā)的信息跳頻傳輸給飛機，接收端也是跳頻接收，但是圖傳和下行通道是由飛機以定頻的方式發(fā)送，且這些跳頻算法都是通過代碼來實現(xiàn)的。

下圖即遙控器用于檢測飛機是否配對的算法檢測基帶芯片 SPI 地址 0E4、0E5、0E6進行比較。所以劫持一臺無人機，我們可以通過暴力破解的方式，用所有的密鑰空間進行離線的破解，找到配對碼，去控制無人機，在控中時候就可以動態(tài)改掉配對碼，讓這個無人機屬于你。

無人機反調對抗技術

我們也發(fā)現(xiàn)了一些硬件的反調技術和軟件的反調技術，比如說用 atmel 芯片的安全位置1，可以阻止外置硬件仿真器的掛載調試，遙控器的 LPC1549 通過 ADC 的粒度檢測來檢測調試器，LightBridge 用的 stm32F103 芯片通過 remap SWD IO 來使用 swd 調試接口失效，通過遙控器的硬件開關電路來阻止 LPC1549 芯片硬件仿真調試。

最后還有很多工作還沒有來得及做，未來我們會更加深入的研究各個硬件模塊的功能 hacking 以及進行一些想法的驗證工作。