智能网联汽车网络安全漏洞及防护研究

龙源期刊网智能网联汽车网络安全漏洞及防护研究作者：王永峰石教学于永彦来源：《汽车科技》2018年第07期龙源期刊网龙源期刊网摘要：汽车网联化逐步提高，车内外交互信息越来越多，之前独立的汽车个体，在联网带来便利和多样性功能的同时，汽车网络安全问题也随之产生。近些年来汽车网络安全问题主要是互联网公司提出，并牵头相关标准的制定，整车厂处于被动配合的地位。本文从整车厂的角度，主要对车内终端和车内网络通信两个方面解析。首先对目前出现的汽车网络安全事件分析，得出真止影响车辆的因素。然后运用STRIDE方法分析网络安全威胁，最终从短期和长期措施两个方面提出网络安全防护措施。关键词：安全漏洞;STR|DE;TBOX;CAN总线1背景汽车网联化程度提高，网联功能逐渐增多。汽车由原来的封闭个体变成了丌放的移动终端，车车通信和车后台交互信息增多，给生活带来了便利，但同时也引入了网络安全的风险。随着近几年汽车网络安全事件增多，对于该问题的关注逐步提升。整车厂对于网络安全相关知识储备及意识小足，互联网公司及个人对于网联汽车的攻击兴趣高，便于成名，危害火。这些公司和个人确实发现了一些漏洞，部分也在极力倡导建市网络龙源期刊网安伞相关标准和法律，目前主要是将互联网的一套标准直接照搬到汽车上，存在一定的弊端。所以本文从整车厂的角度丌展汽车网络安伞漏洞的研究，并提出防护措施。2国内外网络安全现状2.1汽車网络安全定义根据同际标准化组织（ISO）定义，网络信息安全是指通过采用各种技术和管理措施，使网络系统正常运行，从而确保网络数据的可用性、完整性和保密性。网络信息安伞包含：物理安伞、网络安全、云平台安全、系统安全、应用安全和数据安伞6个层面[1]。日前无统一标准定义汽车网络信息安全2.2网络安全事件分析根据近些年发生的网络安伞事件，发现汽车网络安全旱现以下趋势：2.国内外各大汽车品牌均有涉及;3从单一车辆攻击到大规模的可复制性攻击;4.从单体入侵到车辆可被控制。网络攻击从攻击位置分为本地物理攻击和远程攻击。本地攻击常见方式足通过在车内OBD接口接人设备，对整车CAN网络进行监测和发送指令。实施本地攻击的前提是进入车辆，并且在0BD接口接入设备，该方式发现的网络漏洞发生的可能性小，不在本文研究范畴。本文丰要研究具备可复制性的远程攻击。实施远程攻击一般步骤为远程连接车辆、确定攻出日标、发现可用的远程服务、远程窃取车辆的数据或者远程攻击。车主主要关注的是车辆安全、隐私保护。3漏洞分析系统主要包括车内终端（TBOX）、网络、后台，TBOX通过CAN总线与车内其他控制器进行交互。3.1车内终端1）TBOX龙源期刊网与车外交互，TBOX是整车的第一道防护。使用STRIDE方法进行网络安全威胁分析，具体如下[2]：2）网关车内网关主要承担不同网段之问CAN报文和信号的转发，从而满足整车中不同网段控制器的信息交互和功能。网关是整车的第二道防护。如果与车外交互设备，如TBOX被入侵，通过TBOX往整车上发送非法CAN报文，如果网关不加以过滤，直接将这些报文转发到网段2上，则可能可以对车辆的加速、制动、转向进行控制。3.2车内通信目前绝大多数车辆的车内总线还是以CAN为主，尤其是德系车，总线控制器和涵盖的功能包括动力、车身、娱乐等领域。整车厂CAN设计的物理层和数据链路层沿用博世CAN2.0，应用层采用自定义的方式。CAN信号的传输采用明文和广播方式，任何连接到整车CAN中的节点均可以收发信息，从而获取车辆实时数据，并控制车辆”[3]。3.3网络、后台该部分的设计与车辆本身关系不大，汽车无特殊要求，可以沿用现有互联网相关的设计要求，本文不做赘述。4防护措施4.1短期4.1.1终端的防护1）硬件保护安全的调试接口[4]表9禁止不使用的端口邝艮制调试端口使用安全bootBoot过程中的根密钥保存在控制器的rom中或免收干扰的硬件中;龙源期刊网接口或者进入恢复模式前需要鉴权。篡改保护芯片检测到暴力拆解，会采取相应措施：如擦除key，重置或发出警报。2）软件保护[5]代码分析保护：代码混淆;安全访问控制：网络访问、存储访问;应用隔离：一个应用的漏洞不能影响其他应用使用密钥的安全通道（对称、非对称）;安全升级：加密机制、安装完成前不能再次访问;用户管理：l、不同用户采用不同的安全等级;2、不能使用匿名用户。4.1.2车内网关的防护网关过滤：对于非预期的报文信号直接丢弃，不予转发和处理;身份认证：转发前对源节点进行鉴权，保证发送节点的合法性。4.1.3车内CAN通信防护总线隔离：不同安全级别的部件要放在不同的网络中;车内CAN通信加密，尤其是对于安全相关的信号，增加校验和数据加密。4.2长期建立响应机制：主动防御，建立渠道收集市场上的漏洞信息，成立专门的团队来处理网络安全相关的紧急事件;正向开发：在系统设计的初始阶段，综合考虑网络安全的要素，并在开发过程中不断修正。开发过程中各阶段对网络安全进行测试。5总结本文主要进行智能网联汽车的网络安全漏洞和防护措施进行研究。首先分析了市场上智能网络汽车发生的网络安全事件，使用STRIDE方法梳理出网络安全威胁，并提出网络安全防护龙源期刊网措施。本次研究的关注重点主要是车内终端和车内通信，从整车厂能够管控的部分进行重点研究，提出解决方案。因为网络安全对于整车厂是个新事物，后续将随着研究的深入逐步完善相关设计。参考文献：[1]吴多胜，王帆.网络安全从入门到精通[M].电子工业出版社.2008[2]张灵通.信息网络安全在汽车行业的应用[J].信息安全与通信保密，2009（5）：15-15[3]孟娜.基于CAN总线的汽车网络安全系统的研究[J].沈阳理工大学，2011年12期[4]卢卡.戴尔格罗斯，张涛.车用安全通信：协议、安全及隐私[M].北京理工出版社，2015年4月[5]林晓东，陆荣幸.车载adhoc网络的安全性与隐私保护[M].机械工业出版社，2016年10月