カメラを備えた空飛ぶマシンは、かつてないほど価格が下がり、あちこちで姿を見かけるようになった。このため対ドローン防衛技術に取り組む人たちは、上空からドローンで監視されないようにするためのアイデアを次々と考え出しては、製品化している。

ドローンを検出できるレーダーや、ドローンを撃ち落とすためのショットガンシェル［日本語版記事］、対ドローンレーザー砲やファルコン砲、それにドローン撃墜用のドローンまで登場している。

そんななか、イスラエルのある研究グループが、ドローン兵器に対抗するための新しい技術を開発した。この技術を使えばドローンの接近を検知できるだけでなく、そのドローンがあなたやあなたの家、あるいは機密性の高い施設を偵察しているかどうかを驚くほど正確に判定できるという。

VIDEO COURTESY OF CYBER SECURITY LABS/BEN GURION UNIVERSITY

イスラエルにあるネゲヴ・ベン＝グリオン大学の研究者らは、スパイドローンを逆に監視するシステムの概念実証を行った。このシステムを使えば、特定の人や物が空から偵察されているかどうかを、ごく簡単にとは言えないが、かなりの精度で判断できる。

このシステムは、まず住宅の窓など偵察されないようにしたい対象の上で、識別可能なパターンを発生させる。次に、ドローンの無線トラフィックをリモートで傍受し、そのドローンが操縦者に送り返している映像のトラフィックに同じパターンが発生するかどうかを調べる。もし同じパターンが見つかれば、そのドローンが偵察を行っていると判断できるわけだ。

つまりこのシステムは、ドローンが見ているのと同じものを見ることができる。たとえドローンから送られる映像が暗号化されていても、その映像を復号することなく、無線トラフィックから識別可能なパターンを抽出できるのだ。

「これはドローンの（一人称視点の）映像に何が映し出されているのかを、（その映像が暗号化されていても）教えてくれる初めての技術です」と、ネゲヴ・ベン＝グリオン大学の研究者で、この技術に関する論文の執筆者でもあるベン・ナッシーはいう。この論文の執筆には、著名な暗号科学者でRSA暗号アルゴリズムの共同開発者であるアディ・シャミールなど、ほかの研究者も名を連ねている。

「誰かが偵察活動を行っている状況を確実に監視できます。（特定の対象で）パターンを発生させ、（ドローンの）トラフィックを傍受できれば、その対象の映像が配信されているかどうかを完全に把握できるようになります」とナッシーは語る。

偵察対象を突き止める唯一の技術

この技術は、動画を効率的にストリーミング配信するために長年使われてきた「デルタフレーム」を利用している。動画を構成するすべてのコマをRAW画像としてエンコードするのではなく、直前のコマから変更された部分だけをエンコードするのだ。このため、静止している物体の映像を表示する場合は、動いたり色が変化したりしている物体を表示するときと比べて、データ量が少なくなる。

このエンコード技術を利用すれば、ストリーミング配信されている動画の内容を（たとえそのデータが暗号化されていても）そのストリーミングを傍受した人が把握できることが、セキュリティ研究者たちによる研究でわかっている。例えば、米陸軍士官学校、コーネルテック（ニューヨーク市ルーズヴェルト島にコーネル大学とイスラエル工科大学が共同で設立したテックキャンパス）、そしてテルアヴィヴ大学の研究者たちはこの機能を利用して、ある人がNetflixで見ている映像の内容を、HTTPSで暗号化されているにもかかわらず確認できる技術を開発した。

ドローンから操縦者に配信される動画は、暗号化されていてもこの種の解析に対して脆弱だと、ネゲヴ・ベン＝グリオン大学の研究者たちは述べている。今回の実験では、住宅の窓に「スマートフィルム」を使って透明度を変えられるようにし、DJIのクアッドコプター「Mavic」がその住宅を空から偵察しているときに、その窓を曇らせたり透明にしたりする動作を繰り返して一定のパターンを発生させた。

次に、ドローンから操縦者に送られる無線トラフィックを、パラボラアンテナとノートPCのみを使って傍受。そのドローンから送られた暗号化データに窓の明滅パターンと同じパターンがあるのを見つけ出すことで、そのドローンが住宅を偵察していることを確認した。

IMAGE BY NASSI ET AL.

別の実験では、ドローンに監視されている人のシャツにLEDライトを取り付けて点滅させ、その人を撮影した暗号化動画から、「SOS」を意味するバイナリーコードを抽出した。これにより、ドローンから送られる映像に「透かし」を入れることで、そのドローンが特定の人物や建物を偵察しているかどうかを判断できることが明らかになった。

こうした実験は複雑な設定を行うので、双眼鏡を使うほうが簡単にスパイドローンを見つけ出せるのではないかと思う人もいるかもしれない。しかしナッシーはこの技術について、ドローンが飛んでいるのに気がついていない場合にも利用できると指摘し、そうした場合にもカメラがどこに向けられているかを正確に判断できると主張している。

今回の実験は、ドローンからおよそ150フィート（約46m）離れた場所で行われたが、もっと高価なアンテナを使えば、1マイル（約1.6km）離れた場所でもテストができるという。また、ドローンの居場所を確認できる技術としては、レーダーなどほかの無線技術もあるが、そのドローンが何を偵察しているのかを知ることができるのは自分たちの技術だけだとナッシーは語る。「何が偵察されているのかを完全に把握するには、われわれの技術を利用する必要があります」

いずれはスパイ合戦が始まる

だが、軍事技術やセキュリティ技術関連のシンクタンク「New America」のストラテジスト兼シニアフェロー、ピーター・シンガーは、点滅するLEDやスマートフィルムを体や建物に取り付けるには、多くの一般市民がドローンを懸念するような状況になっている必要があるだろうと指摘する。その一方でこの技術は、機密性の高い施設を空飛ぶ偵察機から守るために利用できる可能性があるとシンガーは述べる。「個人のプライヴァシーの問題よりも、企業や政府のセキュリティの問題のほうが大きいでしょう」

この件についてDJIにコメントを求めたが、回答は得られていない。また、同じくこの技術に対して脆弱だとナッシーが指摘したドローンメーカーのParrotにもコメントを求めたが、回答は得られなかった。

ネゲヴ・ベン＝グリオン大学の研究者らの技術が広く利用されるようになれば、本格的なドローンスパイ側も、この技術を回避する方法を見つけ出すのは確実だろう。研究者たち自身も、ドローンを操るスパイがこの技術を破る可能性があることを指摘している。

例えば、2つのカメラを搭載し、1つは第1人称視点のストリーミング映像を配信するために、もう1つは動画をローカルに保存するために利用するのだ。だが、ナッシーは対抗策があると主張する。動画ストリーミングデータに別のデータを「詰め込んで」偽装すれば、ドローンの操縦者がリアルタイムで動画を見たり、高い解像度で映像を撮るのにコストがかかるようになるというのだ。

偵察ドローンを使ったスパイ合戦がもうすぐ始まることは間違いない。だが、少なくとも当面の間は、このイスラエルの研究者たちの取り組みのおかげで、たとえスパイのターゲットにされても、そのスパイが飛ばしている機械を使って彼らを逆に監視することができるだろう。