汽车信息安全解决方案的实际应用

现今的车辆很容易受到网络攻击。然而，汽车资安解决方案使用多层技术，可以有效防止对软件、硬件和通讯网络的未经授权的访问和存取、攻击。强大的加密算法可保护数据流和储存免遭非法存取和破坏。入侵检测系统(IDS) 与 AUTOSAR 中的 IDSM 类似，可监视网络流量中的可疑活动及潜在的威胁，提供实时警告和应对措施。

安全启动(Secure Boot)和安全车载通讯协议(Secure Onboard Communicatio)验证车辆组件间的通讯。AUTOSAR加密堆栈的加密技术可对安全车辆和网络互动(包含V2X和V2V)进行身份验证、完整性验证和维护密钥。这些组件形成了深度防御策略，涵盖车辆从开发到退役的整个生命周期中的弱点。此策略遵循 ISO/SAE 21434和UNECE WP.29 R155，使得功能安全和网络安全是相互关联和管理的。

在不同车辆系统的应用

信息娱乐系统

现代车辆需要防止恶意软件和防未经授权存取的信息娱乐系统。这些系统涉及导航、媒体播放和网络连接，这些都是网络攻击的目标。因此，汽车网络安全解决方案必须包括强大的加密和启动协议，以避免韧体遭到篡改。定期的安全性升级和实时恶意软件监控也是必要的。例如，有些信息娱乐解决方案利用强大的加密和连接协议来保护数据。

当前的汽车信息娱乐系统使用多层保护。他们分离重要的系统组件并使用 IDS 检查可疑活动。整合硬件安全模块可保护加密密钥和操作。信息娱乐系统使用这些技术来抵御网络攻击OTA 更新能在无需实体接触车辆的情况下减轻风险，同时提供一致且安全的软件升级。

先进驾驶辅助系统 (ADAS)

安全操作自动驾驶功能需要先进驾驶辅助系统(ADAS)的安全保障。这些系统透过一系列传感器、摄影头和控制单元来做出实时的驾驶决策。在汽车资安解决方案中，ADAS组件之间的安全信道有助于避免数据被篡改。现代ADAS 系统利用端到端加密和安全数据传输协议来保护传感器数据和控制指令。
ADAS资安还需要进行测试和验证。这包括威胁建模和渗透测试，以发现并修复漏洞。这些测试被纳入ADAS的开发生命周期中，从一开始就确保安全性。此外，自动驾驶功能还透过持续的追踪和异常侦测，进行实时的网络威胁识别和应对，进而保护系统。

车对万物V2X通讯

安全的V2X通讯对于未来的连网车辆至关重要。V2X允许车辆透过V2V(车对车)和V2I(车对基础设施)连接来传递路况、交通及其他关键数据。针对V2X的汽车资安解决方案必须进行通讯的验证和加密，以防止伪造和窃听。透过公钥基础设施(PKI)和数字证书，V2X解决方案可以验证设备并保护信道。
供货商在V2X安全中使用椭圆曲线密码学(ECC)，以实现快速且免疫的密钥交换。因此，车辆与基础设施之间交换的数据能够被保护，避免非法访问和修改。包括 IEEE 1609.2 在内的行业标准要求V2X通讯中使用安全的消息格式和加密机制，这些要求大多数V2X平台都能够满足。这些措施对于建立连网车辆生态系统的信任至关重要。

远程信息处理与车队管理

车队管理解决方案优先考虑远程信息处理数据和车队营运安全。远程信息处理系统会传输大量车辆位置、性能和驾驶员行为数据。
因此，汽车资安解决方案必须保护数据存储和传输，以防止数据泄露。大多数远程信息处理解决方案使用强大的加密和连接方法来保护敏感数据，例如在数据传输中使用TLS加密，数据存储中使用AES-256加密。
安全的远程信息处理和车队管理系统需要实时监控和威胁检测。异常检测算法能够在车队管理系统中发现可疑活动及网络威胁。远程信息处理系统也可以通过安全的OTA更新技术进行安全修补和升级，而不会中断车队运作。因此，远程信息处理数据必须受到保护，让车队管理者能够做出明智的决策。

无线OTA更新

现今的汽车需要安全的OTA软件升级来保持安全性和功能性。OTA更新使得制造商能够远程分发软件修补程序、安全升级和新功能，而无需接触车辆。针对OTA更新的汽车资安解决方案必须纳入强大的验证和加密机制，以防止未经授权的升级。现代OTA解决方案透过安全启动和加密验证来部署可信赖的升级。
OTA更新机制透过数字签名来验证更新包。更新数据通过安全连接传输，以防止拦截和篡改。安全存储技术将更新文件保存在车辆中，直到它们被应用。这些防护措施确保车辆软件的安全，使得制造商能够迅速修复问题并提升功能。

网络安全对车辆安全性和可靠性的影响

提升自动驾驶安全性

汽车资安对于自动驾驶的安全至关重要。例如，ISO/SAE 21434要求进行全面的威胁分析和风险评估，以定位和控制自动驾驶车辆的实时网络风险。AUTOSAR架构中的加密方法保护V2X连接，避免可能导致事故的恶意干扰。根据 UNECE WP.29 R155 规定，从设计到退役，车辆必须安装网络安全管理系统，以提升安全性。

防止数据泄露和保护用户隐私

防止数据泄露和保护用户隐私依赖于汽车资安解决方案。例如，由于地理定位、导航、伴随应用程序、生物识别、语音识别、车载诊断和驾驶辅助功能的存在，一辆连网车辆每小时可能生成来自超过 100 个数据点的25 GB数据。这些数据需要强大的加密和密钥管理，如 AUTOSAR 加密堆栈中所述。入侵检测系统实时跟踪并响应未经授权的访问尝试，从而保护个人和敏感数据免受黑客攻击。

确保车辆系统的可靠性和完整性

车辆系统的可靠性和机密性是汽车资安解决方案的关键。现代汽车内含有150 个电子控制单元；到2030年，许多预测显示将包含3亿行的软件代码。如此复杂的汽车软件需要严格的网络安全措施。ISO/SAE 21434定义了一个安全的软件开发流程，包含持续监控和漏洞管理。AUTOSAR架构中的 IDSM 模块不断验证安全事件，协助保护车辆的ECU免受网络入侵。

挑战与未来发展方向

由于车辆系统的复杂性和异质性，汽车资安解决方案的实施面临困难。此外，这些车辆上的旧系统可能缺乏安全防护，需进行显著升级。最近的威胁，包括但不限于远程无钥匙进入漏洞、V2X通讯漏洞以及针对自动驾驶组件的勒索软件攻击，凸显了不断进行安全改进的重要性。
由于快速的技术突破，人工智能(AI)和机器学习(ML)在预测性维护和信息娱乐系统中为汽车行业提供了新的网络攻击途径。因此，已建立的安全协议、实时入侵检测系统以及数据完整性的加密解决方案可能会主导汽车资安的发展方向。为了保护车辆免受不断变化的风险，业界必须采纳以安全为设计基础的理念，并在整个车辆生命周期中进行测试和验证。