一、摘要
人形机器人因其复杂的传感器套件、持续联网能力与制造商预置的信任关系,能够在未经授权的情况下被利用为两类攻击载体:一是被动的数据泄露木马,二是被武器化为自主的网络安全AI攻击平台(Cybersecurity AI,CAI(Cybersecurity AI):面向全体安全从业者的网络安全智能体框架),从而对所在环境和制造商的云基础设施造成严重威胁。本文将系统阐述了这两类向量的技术实现与防御对策。
说明:攻击载体概述
人形机器人集成了摄像、深度感知、激光测距、麦克风、IMU、足底力传感等多模态传感器,并通过中间件(如 DDS/ROS)与云端服务持续交互。正是这种“物理—网络”紧耦合,使得机器人在被滥用时既能进行环境情报收集,也能作为发起或中继网络攻击的内部节点。
DDS(Data Distribution Service) 是一种面向发布/订阅的实时中间件标准(常见于 ROS2 背后实现)。
ROS(Robot Operating System)ROS2 则基于 DDS,继承了DDS的发现与传输机制,并能使用 DDS-Security / SROS2 提供更强的安全能力。
二、攻击载体一:作为数据泄露木马的人形机器人
2.1 隐蔽监控的架构
目标平台在启动后数秒内由主控服务(master_service)自动启动若干核心服务,其中两个关键服务用于远端交互与遥测:一为状态/遥测上报服务(如 robot_state_service),另一为 OTA/命令管理服务(如 ota_boxed)。这些服务维持到厂商远端服务器上的持续 TCP/TLS 会话,用于双向数据传输与远程命令下发。
2.2 多模态传感器融合与可泄露信息
遥测与 DDS 话题聚合了大量可敏感化数据流,包括但不限于:
- 音频:麦克风采集的原始音频流与语音识别上下文。
- 视觉/深度:摄像头的 RGB/深度流、视频流话题与可能的云视频 SDK 接入。
- 空间/环境:LiDAR 点云、三维体素地图、GNSS/里程计,形成高精度环境与轨迹资料。
- 本体态势:关节角度/扭矩、IMU 数据、电源与资源利用率等用于判断运行状态与人员活动模式。
这些数据合并后足以重建设施平面图、记录机密讨论、识别安防薄弱点,从而为后续情报利用或实体入侵提供支撑。
2.3 隐蔽性与隐私侵犯的设计特征
目标平台存在以下设计/实现特征,使其更像“设计上的数据泄露”而非单纯漏洞:
- 自动化、持续连接:核心服务开机即连,且具备自动重连机制,远端服务器地址写入配置并由系统保护,用户无明显同意或可视指示。
- 缺乏通知与同意机制:没有发现面向终端用户的明示隐私披露或本地化仅限模式的方便开关。
- 传输前仍可在本地被捕获的明文有效载荷:尽管传输使用 TLS 加密,运行时分析可在加密之前捕获到要发送的原文负载,显示了完整数据采集与上报链路。
2.4 现实场景风险
在工厂、研发、政府或国防设施,部署这类平台相当于引入一个持续的、可移动的情报采集器:会导致产业情报泄露、工作流程或安防布局暴露,甚至违反数据主权或隐私法规(如 GDPR/CCPA 等)。
2.5 缓解挑战与建议
技术上可行且有成本的防护措施包括:
- 网络隔离与出站过滤:将机器人放在受控 VLAN / 防火墙规则下,阻断或严格限制对可疑远端 IP/子网的出站访问。
- 最小权限与本地化设置:允许设备工作在“本地模式”下,禁用任何不必要的远端遥测;对 OTA/远端控制引入管理员同意与强认证流程。
- 可视化录音/录像指示:在录音或录像时必须提供明确的视觉/听觉指示,避免“无感监控”。
- 审计与流量分析:对机器人产生的所有外向连接实施持续内容与行为审计(如 TLS 指纹、会话频率、异常话题订阅)。
需要强调:完全阻断外部网络访问能根除远端泄露风险,但会禁用 OTA、远端调试与某些云服务功能——这在许多部署场景中是不可接受的,因此必须在安全与功能间权衡设定策略。
三、攻击载体二:作为网络安全 AI 平台进行系统入侵的人形机器人
3.1 概念与理由
当一个机器人本身运行在制造商或云服务的信任边界内(预置证书、固有协议知识、已建立的长期连接),若该机器人被攻击者获取或在其中部署一个自主 CAI 代理,它便能利用内部视角发动针对制造商或周边系统的攻击:即从“被动木马”升级为“主动武器”。
3.2 CAI(网络安全 AI)攻击范式
嵌入式 CAI 代理的能力包括:
- 自主侦察:枚举本地进程、网络连接与配置文件以映射攻击面。
- 自动凭证发现:检索文件系统中存放的认证材料(例如证书与私钥),并评估其可用性。
- 协议利用:利用对本地通信协议(MQTT、WebSocket、WebRTC)的理解进行伪造消息、命令注入或会话劫持(如禁用 SSL 验证导致的 MITM)。
3.3 演示性攻击流程
基于CAI开展攻击的流程举例:
- 阶段 1:侦察 — CAI 枚举活动连接(例如
chat_go、ota_boxed、robot_state_service)并记录远端主机与端口(比如:17883、6080、8081)。 - 阶段 2:提取凭证 — CAI 在文件系统中查得若干证书与私钥文件,且这些文件权限不当(world-readable),为后续认证滥用提供凭证。
- 阶段 3:尝试利用 — 使用提取的证书测试连接 MQTT 服务、尝试对 WebSocket 与 OTA 机制进行攻击性测试,发现 SSL 校验在某些客户端实现中被禁用,从而存在 MITM 利用面。
- 阶段 4:规划与武器化 — CAI 生成攻击路径(如订阅/发布敏感遥测主题、注入伪造状态、破坏 OTA 更新链路以铺开恶意固件),并准备持久化手段(修改启动脚本、注入 supervisor 配置、藏匿于加密配置文件内)。
3.4 攻击后果示例
- 对制造商云的攻击:利用可读证书或被窃凭证接入 MQTT Broker,可订阅敏感主题、伪造遥测或下发恶意命令,从而对大规模设备编队进行破坏或供应链感染。
- 横向渗透与持久化:利用机器人对内网其他设备的访问能力,CAI 可进行横向扫描、漏洞利用与后门植入,且通过自我保护(自启动、隐藏)保持长期驻留。
防护这类“被武器化的内部节点”需要从多个层面施策:
- 密钥与证书的最小暴露:确保证书/私钥不以世界可读权限存放;对关键私钥使用 HSM 或受保护的 TEE 存储。
- 加强客户端/库的 TLS 校验:禁用 SSL 校验(如
sslopt={"cert_reqs": ssl.CERT_NONE})会导致 MITM 风险,应强制全部通信做完整证书验证并实施证书固定。 - 最小化内置权限与隔离策略:机器人本地进程不应默认持有访问制造商云全权限;引入分级凭据和按需授权,并记录/告警异常凭证使用。
- 运行时完整性与入侵检测:对关键进程(如 master_service、ota 管理组件)实施完整性监控与行为异常检测,检测到 CAI 异常侦察行为时自动断网并告警。
- 严格 OTA 验证链:对更新包实施端到端签名与校验,禁止未经验证包的安装。
四、总结与治理建议
- 认识风险的两重性:人形机器人同时具备极高的情报价值(传感器 + 机动性)与网络攻击载体价值(预置信任 + 长期连接),组织在引入时必须以“潜在情报节点”的思维来治理。
- 网络与运维并重:推荐建立专用机器人 VLAN、严格 egress 规则、OTA 与云接口的强认证、以及对出站目的地的白名单/灰名单管理。对于极敏感场景,考虑物理隔离(air-gap),但需明示功能损失的权衡。
- 设备安全基线:要求设备厂商提供透明的隐私政策、可用户控制的遥测开关、以及经过第三方审计的固件与加密实现(避免静态密钥/错误权限)。
- 对抗 CAI 武器化:在设备设计阶段就应考虑“不可被滥用”的原则——例如把敏感凭证锁入不可读位置、限制本地代理的能力,同时在运维侧部署能检测并切断异常内部侦察或凭证滥用的系统。
致安全从业者的几点实务建议(速查)
- 部署前:要求厂商提供遥测详细清单、数据去向与加密/认证证明;对出厂配置做安全加固(修改默认权限、禁用不必要服务)。
- 网络策略:机器人放在隔离 VLAN,严格 egress firewall,监控 17883/6080/8081 等与设备相关的外联端口并触发告警。
- 运维应急:若怀疑设备被滥用,优先切断外网、获取镜像日志、做取证——同时评估是否需要替换硬件以根除持久化后门。

