車(chē)聯(lián)網(wǎng)(Internet of Vehicles, IoV)作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在交通領(lǐng)域的核心應(yīng)用,正以前所未有的速度重塑著汽車(chē)產(chǎn)業(yè)與交通出行模式。從最初的基礎(chǔ)車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng),到如今的車(chē)輛與萬(wàn)物互聯(lián)(V2X:Vehicle-to-Everything),其技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了深刻的變革。
一、車(chē)聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)
1. 通信技術(shù)的迭代:從傳統(tǒng)的2G/3G網(wǎng)絡(luò)支撐的遠(yuǎn)程信息處理(Telematics),發(fā)展到基于4G LTE的寬帶互聯(lián),直至當(dāng)前面向低延遲、高可靠、大連接的5G-V2X技術(shù)。5G為實(shí)時(shí)高精度地圖下載、遠(yuǎn)程駕駛、編隊(duì)行駛等高級(jí)應(yīng)用提供了可能。C-V2X(蜂窩車(chē)聯(lián)網(wǎng))與DSRC(專(zhuān)用短程通信)的技術(shù)路線(xiàn)之爭(zhēng)也逐漸明晰,C-V2X憑借其演進(jìn)優(yōu)勢(shì)成為主流方向。
2. 計(jì)算架構(gòu)的演進(jìn):計(jì)算正從分散的ECU(電子控制單元)向域控制器(Domain Controller)和集中式的“車(chē)載電腦”甚至“車(chē)云一體”架構(gòu)邁進(jìn)。邊緣計(jì)算(MEC)的引入,使得部分高實(shí)時(shí)性數(shù)據(jù)處理在靠近車(chē)輛的邊緣節(jié)點(diǎn)完成,有效降低了云端往返延遲。
3. 感知與決策的智能化:車(chē)聯(lián)網(wǎng)不再僅是通信網(wǎng)絡(luò),而是融合了高精度傳感器(激光雷達(dá)、攝像頭、毫米波雷達(dá))、高精地圖和人工智能算法的智能系統(tǒng)。車(chē)端、路側(cè)設(shè)備(RSU)與云平臺(tái)協(xié)同感知,實(shí)現(xiàn)超視距的全局交通態(tài)勢(shì)認(rèn)知,支撐高級(jí)別自動(dòng)駕駛。
二、伴生的網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn)與檢測(cè)技術(shù)開(kāi)發(fā)
技術(shù)的飛速發(fā)展也極大地?cái)U(kuò)展了攻擊面,車(chē)聯(lián)網(wǎng)安全從傳統(tǒng)的車(chē)輛物理安全、功能安全,全面延伸到網(wǎng)絡(luò)安全(Cybersecurity)。
主要安全威脅包括:
- 遠(yuǎn)程攻擊:通過(guò)蜂窩網(wǎng)絡(luò)、Wi-Fi、藍(lán)牙等接口入侵車(chē)載信息娛樂(lè)系統(tǒng)或T-Box,進(jìn)而滲透到CAN總線(xiàn)等車(chē)內(nèi)網(wǎng)絡(luò),非法控制車(chē)輛關(guān)鍵功能(如轉(zhuǎn)向、制動(dòng))。
- 近場(chǎng)攻擊:利用鑰匙漏洞進(jìn)行中繼攻擊,或通過(guò)診斷接口(OBD)進(jìn)行物理接入攻擊。
- V2X通信攻擊:偽造、重放、篡改V2X消息(如BSM基本安全消息),傳播虛假交通信息,造成交通混亂甚至事故。
- 云端與供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn):車(chē)云通信接口、OTA升級(jí)服務(wù)器、第三方應(yīng)用及供應(yīng)商組件都可能成為攻擊入口。
對(duì)應(yīng)的安全檢測(cè)技術(shù)開(kāi)發(fā)重點(diǎn):
1. 縱深防御體系構(gòu)建:開(kāi)發(fā)基于硬件安全模塊(HSM)、安全網(wǎng)關(guān)、車(chē)載入侵檢測(cè)與防御系統(tǒng)(IDS/IPS)的車(chē)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)隔離與防護(hù)技術(shù)。確保即使某個(gè)節(jié)點(diǎn)被攻破,攻擊也難以橫向擴(kuò)散至核心控制域。
2. V2X通信安全:開(kāi)發(fā)基于公鑰基礎(chǔ)設(shè)施(PKI)的數(shù)字證書(shū)管理機(jī)制,實(shí)現(xiàn)V2X消息的認(rèn)證、完整性與保密性保護(hù)。研究針對(duì)異常消息的行為檢測(cè)算法,識(shí)別惡意節(jié)點(diǎn)。
3. 滲透測(cè)試與漏洞挖掘:建立專(zhuān)業(yè)的車(chē)聯(lián)網(wǎng)滲透測(cè)試框架,對(duì)車(chē)載系統(tǒng)、移動(dòng)應(yīng)用、云端API、通信協(xié)議進(jìn)行系統(tǒng)性漏洞掃描與模糊測(cè)試。開(kāi)發(fā)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)(如CAN, Automotive Ethernet)的專(zhuān)用安全測(cè)試工具。
4. 安全監(jiān)控與應(yīng)急響應(yīng):構(gòu)建車(chē)云協(xié)同的安全運(yùn)營(yíng)中心(VSOC),實(shí)時(shí)收集車(chē)輛安全日志、異常行為告警,利用大數(shù)據(jù)和AI算法進(jìn)行威脅分析與預(yù)測(cè),并建立快速的OTA安全補(bǔ)丁分發(fā)機(jī)制。
5. 標(biāo)準(zhǔn)與合規(guī)檢測(cè):依據(jù)國(guó)內(nèi)外強(qiáng)制性與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如UNECE WP.29 R155/R156法規(guī)、ISO/SAE 21434標(biāo)準(zhǔn)),開(kāi)發(fā)對(duì)應(yīng)的合規(guī)性檢測(cè)工具與方法學(xué),確保產(chǎn)品在全生命周期滿(mǎn)足安全要求。
三、未來(lái)展望
車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與安全檢測(cè)能力的提升必須“雙輪驅(qū)動(dòng)”,齊頭并進(jìn)。隨著軟件定義汽車(chē)(SDV)和全域互聯(lián)的深入,安全將更深地內(nèi)嵌于芯片、操作系統(tǒng)、軟件架構(gòu)的底層設(shè)計(jì)之中。零信任架構(gòu)、擬態(tài)防御等新理念有望引入車(chē)域。自動(dòng)駕駛功能安全與網(wǎng)絡(luò)安全的融合(SOTIF)將成為研究前沿。只有構(gòu)建起貫穿研發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)全流程的動(dòng)態(tài)、主動(dòng)、協(xié)同的安全防護(hù)與檢測(cè)體系,才能為車(chē)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的信任基石。