汽車資訊安全解決方案的實際應用

現今的車輛很容易受到網路攻擊。然而，汽車資安解決方案使用多層技術，可以有效防止對軟體、硬體和通訊網路的未經授權的訪問和存取、攻擊。強大的加密演算法可保護資料流和儲存免遭非法存取和破壞。入侵偵測系統(IDS) 與 AUTOSAR 中的 IDSM 類似，可監視網路流量中的可疑活動及潛在的威脅，提供即時警告和應對措施。

安全啟動(Secure Boot)和安全車載通訊協議(Secure Onboard Communicatio)驗證車輛元件間的通訊。AUTOSAR加密堆疊的加密技術可對安全車輛和網路互動(包含V2X和V2V)進行身份驗證、完整性驗證和維護金鑰。這些組件形成了深度防禦策略，涵蓋車輛從開發到退役的整個生命週期中的弱點。此策略遵循 ISO/SAE 21434和UNECE WP.29 R155，使得功能安全和網路安全是相互關聯和管理的。

在不同車輛系統的應用

資訊娛樂系統

現代車輛需要防止惡意軟體和防未經授權存取的資訊娛樂系統。這些系統涉及導航、媒體播放和網路連接，這些都是網路攻擊的目標。因此，汽車網路安全解決方案必須包括強大的加密和啟動協議，以避免韌體遭到篡改。定期的安全性升級和即時惡意軟體監控也是必要的。例如，有些資訊娛樂解決方案利用強大的加密和連接協議來保護資料。

當前的汽車資訊娛樂系統使用多層保護。他們分離重要的系統元件並使用 IDS 檢查可疑活動。整合硬體安全模組可保護加密金鑰和操作。資訊娛樂系統使用這些技術來抵禦網路攻擊OTA 更新能在無需實體接觸車輛的情況下減輕風險，同時提供一致且安全的軟體升級。

先進駕駛輔助系統 (ADAS)

安全操作自動駕駛功能需要先進駕駛輔助系統(ADAS)的安全保障。這些系統透過一系列感測器、攝影頭和控制單元來做出即時的駕駛決策。在汽車資安解決方案中，ADAS元件之間的安全通訊通道有助於避免數據被篡改。現代ADAS 系統利用端到端加密和安全數據傳輸協議來保護感測器數據和控制指令。
ADAS資安還需要進行測試和驗證。這包括威脅建模和滲透測試，以發現並修復漏洞。這些測試被納入ADAS的開發生命週期中，從一開始就確保安全性。此外，自動駕駛功能還透過持續的追蹤和異常偵測，進行即時的網路威脅識別和應對，進而保護系統。

車對萬物V2X通訊

安全的V2X通訊對於未來的連網車輛至關重要。V2X允許車輛透過V2V(車對車)和V2I(車對基礎設施)連接來傳遞路況、交通及其他關鍵數據。針對V2X的汽車資安解決方案必須進行通訊的驗證和加密，以防止偽造和竊聽。透過公鑰基礎設施(PKI)和數位憑證，V2X解決方案可以驗證設備並保護通訊通道。
供應商在V2X安全中使用橢圓曲線密碼學(ECC)，以實現快速且免疫的密鑰交換。因此，車輛與基礎設施之間交換的數據能夠被保護，避免非法訪問和修改。包括 IEEE 1609.2 在內的行業標準要求V2X通訊中使用安全的消息格式和加密機制，這些要求大多數V2X平台都能夠滿足。這些措施對於建立連網車輛生態系統的信任至關重要。

遠端資訊處理與車隊管理

車隊管理解決方案優先考慮遠端資訊處理資料和車隊營運安全。遠端資訊處理系統會傳輸大量車輛位置、性能和駕駛員行為資料。
因此，汽車資安解決方案必須保護數據存儲和傳輸，以防止數據洩露。大多數遠端資訊處理解決方案使用強大的加密和連接方法來保護敏感數據，例如在數據傳輸中使用TLS加密，數據存儲中使用AES-256加密。
安全的遠端資訊處理和車隊管理系統需要即時監控和威脅檢測。異常檢測算法能夠在車隊管理系統中發現可疑活動及網路威脅。遠端資訊處理系統也可以通過安全的OTA更新技術進行安全修補和升級，而不會中斷車隊運作。因此，遠端資訊處理數據必須受到保護，讓車隊管理者能夠做出明智的決策。

無線OTA更新

現今的汽車需要安全的OTA軟體升級來保持安全性和功能性。OTA更新使得製造商能夠遠程分發軟體修補程序、安全升級和新功能，而無需接觸車輛。針對OTA更新的汽車資安解決方案必須納入強大的驗證和加密機制，以防止未經授權的升級。現代OTA解決方案透過安全啟動和加密驗證來部署可信賴的升級。
OTA更新機制透過數位簽章來驗證更新包。更新數據通過安全連接傳輸，以防止攔截和篡改。安全存儲技術將更新文件保存在車輛中，直到它們被應用。這些防護措施確保車輛軟體的安全，使得製造商能夠迅速修復問題並提升功能。

網路安全對車輛安全性和可靠性的影響

提升自動駕駛安全性

汽車資安對於自動駕駛的安全至關重要。例如，ISO/SAE 21434要求進行全面的威脅分析和風險評估，以定位和控制自動駕駛車輛的即時網路風險。AUTOSAR架構中的加密方法保護V2X連接，避免可能導致事故的惡意干擾。根據 UNECE WP.29 R155 規定，從設計到退役，車輛必須安裝網路安全管理系統，以提升安全性。

防止數據洩露和保護用戶隱私

防止數據洩露和保護用戶隱私依賴於汽車資安解決方案。例如，由於地理定位、導航、伴隨應用程序、生物識別、語音識別、車載診斷和駕駛輔助功能的存在，一輛連網車輛每小時可能生成來自超過 100 個數據點的25 GB數據。這些數據需要強大的加密和密鑰管理，如 AUTOSAR 加密堆疊中所述。入侵偵測系統實時跟蹤並回應未經授權的訪問嘗試，從而保護個人和敏感數據免受駭客攻擊。

確保車輛系統的可靠性和完整性

車輛系統的可靠性和機密性是汽車資安解決方案的關鍵。現代汽車內含有150 個電子控制單元；到2030年，許多預測顯示將包含3億行的軟體代碼。如此複雜的汽車軟體需要嚴格的網路安全措施。ISO/SAE 21434定義了一個安全的軟體開發流程，包含持續監控和漏洞管理。AUTOSAR架構中的 IDSM 模組不斷驗證安全事件，協助保護車輛的ECU免受網路入侵。

挑戰與未來發展方向

由於車輛系統的複雜性和異質性，汽車資安解決方案的實施面臨困難。此外，這些車輛上的舊系統可能缺乏安全防護，需進行顯著升級。最近的威脅，包括但不限於遠程無鑰匙進入漏洞、V2X通訊漏洞以及針對自動駕駛元件的勒索軟體攻擊，凸顯了不斷進行安全改進的重要性。
由於快速的技術突破，人工智能(AI)和機器學習(ML)在預測性維護和資訊娛樂系統中為汽車行業提供了新的網路攻擊途徑。因此，已建立的安全協議、即時入侵偵測系統以及數據完整性的加密解決方案可能會主導汽車資安的發展方向。為了保護車輛免受不斷變化的風險，業界必須採納以安全為設計基礎的理念，並在整個車輛生命週期中進行測試和驗證。