“新基建”热潮下的智能网联汽车安全问题探讨
发表时间：2024-05-23 10:10:37 来源：华体会登录
近日，中央对加快新型基础设施建设进度作出部署，有关部门和地方纷纷出台相应举措。一时间，市场掀起一股“新基建”的热潮。“新基建”是指新型基础设施建设（简称：新基建），是指发力于科技端的基础设施建设，主要包含 5G 基建、特高压、城际高速铁路和城际轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网等七大领域，涉及到通信、电力、交通、数字等多个社会民生重点行业。四维创智从网络上整合了现有的领域及涉及内容如下图：
在加快新型基础设施部署、深度推进各领域融合应用的同时，将会持续开展对应技术领域安全能力的建设，统筹开展基础设施安全、应用安全、数据安全等工作。其中智能网联汽车是新基建中重要的组成部分，与之对应的安全问题成为关注重点。
政策方面，今年2月，11部委联合印发《智能汽车创新发展的策略》，精确指出要结合5G商用部署，推动5G与车联网协同建设。工信部日前也发布《汽车驾驶自动化分级》推荐性国家标准报批公示，首次制定了我国的无人驾驶汽车分级标准。工信部24日发布《关于推动5G加快发展的通知》，其中提到要促进“5G+车联网”协同发展。将车联网纳入国家新型信息基础设施建设工程，促进LTE-V2X规模部署。围绕5G各类典型技术和车联网、工业互联网等典型应用场景，健全完善数据安全管理制度与标准规范。建立5G典型场景数据安全风险动态评估评测机制，强化评估结果运用。
可见，无论是5G、工业互联网或者是人工智能的发展，新基建中所架构的信息网、能源网、交通网，在智能网联汽车技术发展中都将产生巨大协同效应，重塑汽车产业业态和商业模式，为人类出行方式带来根本性变革。电动化、智能化、网联化、共享化，新四化是未来汽车发展的趋势。
电动化、智能化、网联化、共享化，新四化是未来汽车发展的趋势。电动化在能源、系统运行上更好地支撑无人驾驶，智能化依托大数据、云计算实现网络智能，网联化提供实时在线的产品数据交换，而共享化则带来消费模式的革命。其中安全问题的应对也与汽车发展的新趋势同步升级。
综上，智能化、网联化以及智能化的全新升级都要依靠基础网络进行实现。目前我们探讨如何通过对智能网联汽车通信网络的测试来保证网联汽车安全性。四维创智物联网实验室指出，网络架构主要是由四个网络域组成。目前车载网络的发动机、ABS、制动器、方向盘、安全气囊、雷达和碰撞传感器的部分由CAN总线（控制器局域网络(Controller Area Network, CAN）和 FlexRay 总线连接。而车窗、座椅、空调等模块通过 CAN 总线和 LIN 总线组成一个局域网。车载电话、车载娱乐系统、导航系统等由 MOST 总线连接组成局域网，各个局域网之间通过车载网关连接。下一代的车内网将由车载以太网连接各个车内零件，再与车载以太网网关进行连接。
CAN 总线：大多数都用在车上控制数据传输，是目前车载网络应用最广泛的标准，最大传输速度为 1Mb/s。
LIN 总线：一种低成本通用串行总线，在汽车领域大多数都用在车门、天窗、座椅控制等，最大传输速度为 20kb/s。
FlexRay ：是继 CAN 和 LIN 之后的新一代汽车控制总线技术，同样属于共享式总线Mbps。FlexRay 与 CAN 总线相比带宽较高，可满足汽车关键应用的要求，但是使用 FlexRay 作为通信总线成本比 CAN 总线要高，所以它更适合在高端车中的线控系统应用。
MOST总线：大多数都用在传输多媒体数据，根据 MOST150 的标准，MOST 总线的最大数据传输速度为 150Mb/s，并且 MOST150 支持基于 IP 的应用程序，但与 FlexRay总线一样，它的传输成本较高。
整车网络环境至关重要，《2020年汽车网络安全报告》中通过一系列分析过去十年中367起公开报告的汽车网络事件中显示了几项关键数据：
与汽车相关的网络安全事件激增：随着针对汽车行业的攻击迅速增加，原始设备制造商和智能移动供应商需要对威胁环境有广泛的可视性和清晰度，帮他们设计适当的安全架构，跨越他们的车辆和云环境。联网汽车慢慢的开始占领市场：3.3亿辆汽车已经联网，美国市场的顶级汽车品牌已经表示，到2020年，只有联网汽车才会销售。仅这一点就会成倍地增加每次攻击的潜在伤害。大规模的袭击可能会破坏整个城市，甚至导致灾难性的生命损失。汽车网络安全事故数量大幅度的增加：自2016年以来，每年发生的汽车网络安全事故数量增加了605%，仅去年一年就增加了一倍多。大多数事件是由犯罪分子实施的：2019年57%的事件是由网络犯罪分子实施的，目的是破坏商业、盗窃财产和索要赎金。只有38%由研究人员实施，目的是警告公司和消费的人发现的漏洞。
由此可见，提高整车网络环境的安全性是关键环节。如何构建一个可遵循的系统方法，全面精准的测试整车网络环境的关键步骤，来提升整车的安全性是行之有效的方法，也可以与车企搭建一个快速检测、快速响应、降低隐患的良性循环。因此，遵照这个目标，国内车联网安全厂商也在向智能网联汽车安全平台化、系统化的方向努力，力求快速普及和应用，助力智能网联汽车走上发展快车道。我们在网络安全检测方向上做出如下成果（四维车内电子电器架构安全检验测试平台：能轻松实现模拟车内传统网络环境，还具备快速搭建整车网络安全检测环境能力）：
实现模拟车内传统网络环境，涵盖目前用于传统车内通信的主要通信协议，包括CAN，LIN，MOST，FLEXRAY。可实现参照标准ISO26262《道路车辆功能安全》用于检测总线网关、ECU、TBOX、IVI等组件功能安全性。
具备快速搭建整车网络安全检测环境能力。能轻松实现实时数据捕获，包括车载网络CAN总线，LIN总线数据通信以及ECU间的数据交互。数据传输过程中分析数据结构，统计数据量。
实现数据传输的可视化管理，为数据分析处理提供人性化的交互界面。监听总线上的多个节点的数据，并对采集到的数据来进行分析处理，为网关、ECU等总线组件的安全分析提供数据支撑。
具备车载TBOX终端以及内部通信安全检验测试能力，包括对车载TBOX端、服务端、固件、硬件接口、电子电路进行安全评估。
具备IVI（车载信息娱乐系统）安全检验测试能力。车载信息娱乐系统作为人机交互较多的模块，拥有较多的攻击面，如蓝牙、WIFI、内置应用等。提供IVI系统安全检测、应用安全检测、接入安全检测功能，检测IVI的安全与可靠性。
支持通过DBC文件库定制CAN总线安全测试策略，可监测分析CAN网络上报文数据，支持模拟CAN节点发送报文数据。
在当前发展阶段，尤其是“新基建”的提出，对智能网联汽车的发展是契机也是挑战，国内外智能网联汽车厂商尚没有构建面向中高级无人驾驶阶段的可信安全体系，无论在功能安全，还是网络安全方面，智能网联汽车的安全性都是亟待解决的根本问题，也是智能网联汽车的普及应用的重要依据和基本内容。例如四维创智在市场调查与研究中发现，与功能测试相比，对汽车及其 IT 组件信息安全的系统性评估仍然处于非常早期的阶段。鉴于现代汽车对电子系统的依赖状态和将车辆与其周边基础设施（V2X 通信）连接的趋势，就需要把安全测试作为工程程序的必要环节。
安全是智能网联汽车发展的基础，产业界需协同发展，各方应逐步提升安全意识，在产品设计、研发、测试的过程中，将安全作为重要指标纳入产销计划，内嵌其中，并在产品全生命周期中做到持续的安全检测与保障，实现安全厂商与智能网联汽车产业链的协同配合，安全与产业高质量发展的同步建设。
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