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从国外公司看自动驾驶网络安全问题

2019-10-11 17:05
智车科技IV
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自动驾驶技术的目的是让出行更便利,如果脱离了安全,便利也就失去了意义。关于自动驾驶的安全,我们经常听到的有行驶安全、功能安全。这次想聊聊的是关注提及最少的网络安全。

自动驾驶的网络安全

在2018年6月日本政府提出了自动驾驶汽车需要满足的10大安全要素中,其中就有网络安全(其中,10大安全要素包括:①设置ODD,②自动驾驶系统安全,③遵守安全标准的,④网络安全,⑤HMI(驾驶员监视功能),⑥配备数据记录装置,⑦无人自动驾驶车辆的安全性,⑧安全性评价,⑨使用过程中的安全确保,⑩向自动驾驶车使用者讲解使用方法)。

自动驾驶车使用安装在车上的传感器和ICT(Information and Communication Technology)终端来检测和分析周围环境,来控制方向盘和制动。 随着网联车的发展,各种信息(例如其他行驶的车辆和交通基础设施)将通过网络实时发送和接收。据intel称,自动驾驶车每天将能够处理大约4TB的数据。

2015年腾讯就成功入侵距特斯拉Model S并使之停下,因此受到广泛关注。就像电脑被黑客入侵一样,自动驾驶系统一旦被黑客攻克,就变成了杀人工具,其危害性无法想象。

自动驾驶车如何被攻击?

汽车的通信和娱乐系统是最容易被黑客通过入侵手机网络、WiFi、蓝牙等通道,找到车载App漏洞进行攻击,就能获取用户在这些App上的隐私数据、历史记录,实现监听或促发导航偏离。

另外传感器也是黑客入侵可能的途径。像GPS、摄像头、激光雷达、毫米波雷达、IMU等常见传感器装置,都可以被黑客干扰进而影响自动驾驶的判断机制和行驶轨道。比如攻击激光雷达让其辨别不了即时性不良数据,或者是试着干扰他们长期积累的聚合数据等等。

网络安全的核心概念

接下来就让我们了解一下网络安全的核心概念,这也是实现自动驾驶非常重要的一部分。

1. PKI(Public Key Infrastructure,公开密钥基础建设)

PKI是一种生成、运营和管理车辆证书的系统,汽车是ITS(Intelligent Transport Systems,智能交通系统)的一员, 通过PKI识别多辆汽车中的单个汽车,在此过程中不要造成侵犯隐私对ITS来说至关重要。 因此,PKI为了保护隐私用使用假名化技术,该技术是判断PKI技术水平的尺度。 另外,也必须遵守国际标准例如IEEE1609.2,IEEE1609.2是用于车辆之间的无线通信的标准,即WAVE(Wireless Access in Vehicular Environments)标准,是车辆间进行无线通信时的安全性标准。

2. V2X(Vehicle To Everything)

V2X是车辆与基础设施之间(例如车辆之间、车辆与行人之间、车辆与交通基础设施之间)所有通信的通用术语。 V2X包含有关汽车及其用户的个人信息,因此用户身份验证和数据加密系统至关重要。 另外,由于汽车不依赖一个国家的国内需求而在全球范围内制造,因此遵守国际标准很重要。

V2X通信安全标准包括「IEEE1609.2」和「CAMP VSC3」。 「 CAMP VSC3」(Crash Avoidance Metrics Partnership Vehicle Safety Communications 3)是由汽车公司和相关组织参与的CAMP联盟制定的安全标准。

3. AFW(Advanced FireWall)

对车辆通信协议进行了优化的AFW,不仅针对来自外部的恶意通信,而且还分析并响应内部发生的所有异常通信。满足未来车辆需求的研发合作伙伴关系「AUTOSAR」(Automotive Open System Architecture,汽车开放系统架构)的标准基于汽车通信安全分成两部分「Firewall」(防火墙)和「 IDS」(侵入检测) 。AFW是可同时提供Firewall和IDS两项功能的技术。

不仅如此,与迄今的IoM(Internet of Man)环境中的防火墙不同的是,需要一种不分离系统配置层而是将汽车视为一个IoT设备而设计的综合防火墙,用逻辑方法代替常规的署名方法也是必不可少的。

4. KMS(Key Management System)

KMS是一种用于管理和存储密钥的整个生命周期(从生成、存储和销毁加密密钥)的系统。密钥被存储在该系统里,以防止被权限管理误用或滥用。不仅具有外部通信功能,还具有汽车内部ECU通信的密钥管理以及安全存储、访问控制等权限管理等功能。

5. V2D(Vehicle to Device)

V2D是一种安全通信系统,可在车辆、移动设备和云服务之间提供安全的身份验证和权限管理服务。其中,由于共享汽车的逐步扩大,共享汽车的用户越多,汽车共享服务就更需要安全的通信保证。因此,需要在用户所持的电子设备与共享或私人车之间的安全通信技术。

6. V2G(Vehicle to Grid)

随着EV的普及,对电动车安全措施的需求也正在不断增加。 V2G是一种在汽车与本地电网之间相互供电的系统,它需要采取安全措施来安全地保护电动汽车和充电设施的PnC(Plug & Charge)服务。

国外相关公司的发展状况

下面为大家介绍国外几家和自动驾驶网络安全相关的公司,它们主要来自德国、荷兰、美国、以色列。

1. ESCRYPT(德国)

它是德国博世集团下,车载网络安全业务中嵌入式IT安全系统提供商。除了在德国的五个地区外,它还在英国,瑞典,美国,加拿大,印度,中国,韩国和日本设有分部。

其正在开发涵盖整个嵌入式系统的网络安全解决方案,包括用于嵌入式系统的加密库「CycurLIB」、车辆访问和密钥共享的解决方案「CycurACCESS」、用于在车辆与路边基础设施之间进行安全V2X通信的SDK「CycurV2X」,以及嵌入式攻击检测和对具有网络功能车辆的持续保护的「CycurIDS」等等,提供了多种产品阵容。

2. Infineon Technologies(德国)

它是面向网络安全的微控制器市场的全球领导者,也是与汽车领域有着长期合作关系的主要半导体公司。内置硬件安全模块(HSM)「AURIX」提供了硬件安全模块,这些模块可生成具有高度加密功能的消息身份验证码。

2018年5月,大众、奥迪和博世等总共15家公司及学校合作为自动驾驶汽车的网络安全开发一种新方法,开展了联合研究项目「Security For Connected, Autonomous Cars (SecForCARs)」。该项目计划持续到2021年3月,内容包括开发更高安全性的联网自动驾驶汽车、针对安全漏洞的评估标准,以及为汽车制造商和技术公司迅速填补已出现的安全漏洞的手段。

3. Irdeto(荷兰)

它是一家开发数字平台安全系统的荷兰公司,提供开发保护包括媒体、娱乐、游戏,互联运输、IoT领域的数字平台和应用程序等的产品。之前对外发表了其在汽车领域里正在开发面向OEM、Tier 1,与EV和V2X相关的各种安全产品。

4. Wind River(美国)

Wind River是一家软件开发公司。它于2009年加入英特尔旗下,并于2018年被TPG Capital收购。

在汽车领域,其开发的「Wind River Helix Cockpit」是一种安全可靠的集成计算平台,目的是为了快速、经济高效地开发下一代车载系统。该公司还正在开发一个支持ADAS和自动驾驶系统的平台「Wind River Helix Drive」(支持ISO 26262认证),以及一个软件平台「Wind River Helix Edge Sync」用于软件生命周期管理和远程OTA更新。2019年2月,其还公开了「Wind River Chassis」的扩展版汽车网络安全软件平台。

5. Karamba Security(以色列)

它是一家从事车载网络安全业务的以色列公司。 公司开发的用于自动驾驶的物联网安全产品,例如「Carwall」和「SafeCAN」,可防止网络攻击而不会被误检测,对包括OTA更新在内的通信进行身份验证,并提供端到端的车载安全。

该公司于2018年11月宣布,它将把「Karamba Carwall」与瑞士某半导体制造商的车载处理器「Telemaco3P」合并在一起。

写在最后

在实现全自动驾驶的道路上,网络安全是一个不得不攻克的技术难关。根据调查公司MarketsandMarkets的报告内容,全球汽车行业的网络安全市场,从2018到2025年间CAGR(年平均成长率)会以23.16%增长,到2025年将会到达57亿7000万美元的规模。

国内在自动驾驶的网络安全方面也逐步重视起来了。从去年(2018年)百度成立Apollo汽车信息安全实验室,然后又发布国内首个自动驾驶领域的安全报告(Apollo Pilot安全报告)就可以看出,汽车的网络安全随着自动驾驶到来,变得至关重要。最后,希望自动驾驶不是人类网络安全灾难的开始,而是真正为我们保驾护航。

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