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汽車信息系統的攻擊類型與防護技術
發布時間:2020-08-21

  摘    要: 伴隨汽車制造技術的飛速發展,車載系統電子化及智能化水平的日漸提高,使得汽車信息的安全問題已然成為了近幾年非常熱門的一個研究領域,為促進汽車信息系統的抗擊能力提高,保證汽車運行的更加平穩,基于信息安全角度,對汽車目前汽車的被攻擊的方法和類型進行分析,并提出汽車信息的安全防護策略,同時還闡述了汽車信息安全領域的發展態勢以及展望,以期為汽車信息的安全性提供參考。

  關鍵詞: 汽車信息; 安全攻防; 關鍵技術; 進展;

  Abstract: With the rapid development of automobile manufacturing technology,the electronic and intelligent level of vehicle-borne system is increasing day by day,making the safety of automobile information has become a very hot research area in recent years,in order to promote the anti-attack ability of the automobile information system and ensure the smooth running of the automobile,based on the angle of information security,this paper analyzes the methods and types of the automobile being attacked at present,and puts forward the safety protection strategy of the automobile information,at the same time,the development trend and prospect of automobile information security field are also described,which can provide reference for automobile information security.

  Keyword: Automobile Information; Security Attack and defense; key technology; progress;

  0 、引言

  伴隨互聯網時代的逐漸來臨,汽車行業面臨著從未有過的挑戰,汽車利用網絡和外界信息的互聯越來越頻繁。汽車上開始普及豐富功能的電子產品,促進汽車行業整體電子化水平的明顯上升。近幾年,我國汽車的電子化效率已經上升了35%左右。并將電子信息系統嵌入了汽車中,包括諸多信息化通信技術。此外,汽車自身就是很復雜的一個網絡化通信系統。車載信息系統肩負著實現汽車內部電控單元信息交互的作用,汽車內部控制系統之中的電控單元利用不一樣的總線網絡實現通信,而各總線網絡利用網關實現互相銜接,進而實現車載信息化系統的構建。

  1、 汽車信息系統關鍵技術的攻擊途徑

  1.1、 智能手機的攻擊

  汽車用戶常用的網絡通信工具即為智能手機,相較傳統手機,智能手機最大的偏差就在于使用程度能夠自由的進行發布、下載、安裝,而且類型較多,其中就有很多向汽車使用軟件中開放,而這些軟件并不具備較高的安全性及可靠性,黑客只要通過這些通信軟件中存在的漏洞,利用智能手機,讓汽車信息系統級GPS 系統發生故障,或對用戶談話記錄以及駕駛人的隱私信息進行竊聽。用戶在對智能手機的應用中,意味著汽車整體已經連接了外界的網絡。所以黑客只要利用外界網絡將智能手機破解,就能對車載信息形成干擾,并對行駛中的車輛進行惡意的攻擊。

  1.2、 車聯網的遠程攻擊

  車聯網等相關的外部通用體系對汽車基礎控制性能也在隨之加強。如生產汽車廠家需要使用通用數據終端對于汽車內部的中控門鎖體系、發動機功率的調整、優化應用程度等一系列服務。而這些性能也將成為被攻擊目標,一旦信息終端被成功地入侵,定會嚴重危害到汽車與駕駛人的自身安全。基于車輛信息的安全性角度,實際上這個門檻就是一道“防火墻”。當前已經發生使用藍牙、無線通信的WIFI協議等聯網通信協議配置,伴隨車聯網使用互聯標準的日漸增多,車內與車外諸多設施與汽車信息系統和汽車密切相連。在車聯網的接入也就變得日益簡化的基礎下,黑客也就更容易攻破這道防火墻。
 

汽車信息系統的攻擊類型與防護技術
 

  1.3、 電控系統的攻擊

  ECU電控系統即電子控制單元還可以稱為行車電腦,其早期作用就是對汽車各類傳感器信息的獲取,處理運算,進而對指令進行判斷,及時調整剎車制動系統、噴油器、發動機指令,使汽車在行駛中保持穩定地運行情況,ECU類似普通的計算機,其的構成部分為大型集成電路,如驅動設備、模數轉換設備、輸進輸出銜接口、儲存設備、微處理設備等。ECU電控單元的組成構架(見圖1)。

  圖1 ECU組成構架
圖1 ECU組成構架

  2、 汽車攻防關鍵技術策略

  2.1 、汽車主動防護技術

  (1)EyeCar技術。

  此類技術能夠讓每位駕駛人眼睛置于相同高度的水平面上,保證供應周邊車道無阻塞的視野與完整路面,眼位傳感設備能夠將駕駛人位置實現測試,據此進行位置座椅的調節及確定,給駕駛人供應可以了解行車路面的良好視野,EyeCar技術能夠實現B立柱的重新布置,并促進駕駛人的視野盲區有效減少。其利用電動座椅將不同身材的駕駛人眼睛自動調整至相同的高度實現駕駛人視見度問題得到有效處理,以此來建設處符合駕駛人的行車環境,進而規避黑客利用了駕駛人“盲區”這一缺陷企圖物理攻擊汽車的信息系統。

  (2)CamCar技術。

  CamCar技術能夠輔助駕駛人對于周圍環境認知力的全面提升,多臺攝像機聯用與視角切換顯示器讓駕駛人的事業更加開闊,還能讓駕駛人在繞過大車時對于隱藏不易見的車輛與行人實現觀察,預先做好判斷。側置后攝像功能能夠將后視鏡反射面缺陷加以彌補,尤其是臨時車道。扇形四臺為攝像頭的排布能夠使后視視角增加,圖像通過電子合成后成將可以隨時切換的顯示器傳回,而且攝像頭能夠于低照明情況下供應紅外線型攝像功能,將前照燈以及其他光源造成的刺目眩暈問題徹底清除。結合這些技術能夠將整車以及周邊環境的鳥瞰圖為駕駛人提供,進而實時監控貼近車輛的人和物。

  (3)SensorCar技術。

  此類技術作為給車輛發生膨脹故障時專門開發的預警系統,其主要目標就是降低追擊與對行人造成的傷害。首先,將其裝置于車輛的保險杠當中對后車的車流狀況實施監測的傳感設備與計算機利用無線通信模塊相互連接,將傳感器采集而來的數據通過計算機來明確分析是否存在撞車情況;其次,安裝激光雷達對車輛進行監測之前需確保有無經過行人,若是監測有人和物介入2個激光雷達構成的扇形位置,儀表盤安裝的警示燈與揚聲器能夠將預警信號同時發出,對駕駛人做出提醒,注重避讓與減速,最后,即將出現碰撞事故后,將電子類安全帶預緊設備能夠自動拉緊,使乘客的生命安全得到保障。

  2.2、 車輛被動安全技術

  (1)RescueCar技術。

  汽車遭到攻擊之后,可及時向相關部門發出通知,該技術能夠阻止惡意攻擊汽車所致的側翻或者碰撞事故,此類技術在被攻擊之后的1min內,經過汽車自動化防護系統通知相關部門,利用全球衛星定位數據來明確汽車的位置。汽車援救者到達事故現場前即可對汽車的情況全面掌握,如車內的乘客人數、乘坐方位、使用安全帶的情況、展開氣囊情況、車輛是傾覆還是側翻、汽車姿態等相關信息,進而實現援救措施的制定。

  (2)SecurCar技術。

  此類技術可以確保:就算汽車處于靜態情況,還能新增諸多安全防護策略,其能夠避免因駕駛人的粗心大意將槍械、手機、文件等重要物品鎖于車內,并給鎖于行李箱當中的兒童或者成人供應保證自身安全性的逃跑設備,還可以將車內有無非法入侵人進行檢測,主要因素為:SecurCar技術可利用無線電磁波外泄傳感設備測定車中有無潛在入侵人,若中控門系統被鎖定之后,車內依然能夠發射出電磁波,預警設備就能發揮警報聲。若入侵人在車內行李箱當中藏匿,SecurCar技術心跳傳感設備,能夠及時察覺入侵人的心率,組合儀表當中檢測入侵的提示設備就能發出預警。

  (3)SeccuriLock技術。

  此類技術作為能夠阻止黑客對中央門系統破解的防盜鑰匙。此種鑰匙的芯片上裝有電子通信系統,若是此類系統檢測出鑰匙并未汽車的轉向授權鑰匙,需停止啟動汽車的發動機。

  3 、結束語

  中國對汽車信息安全電子方面的研究以及產業化處在初始發展階段,相較國際上大型汽車安全電子企業仍具有很大的偏差。因此,可通過鼓勵主動研發、企業標準化、強化企業之間的合作、信息共享平臺的構建以及專業人才的培養等制定著手,推進我國汽車信息安全電子產業的飛速發展,并對成功地研究經驗與成果進行積累,成為自身在行業中的競爭優勢,進而保障我國汽車行業的國際化競爭力與安全性。

  參考文獻

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  [3] 方熙宇,張詩敏,吳春穎,等.網聯汽車總線信息安全測試關鍵技術研究[C]//2019中國汽車工程學會年會論文集(4),2019.
  [4] 史寧,高榮剛,李景劍.汽車產品信息安全認證關鍵技術研究[J].汽車工業研究,2018,000(011):33-35.

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