經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)的外部攻擊讓汽車控制系統(tǒng)操作失誤，這種電影中才有的驚險(xiǎn)畫(huà)面，已然成為現(xiàn)實(shí)。近年來(lái)，汽車中不斷嵌入各種軟件，提高了信息化水平，但隨之而來(lái)的信息安全問(wèn)題也日益突出。

　　汽車信息安全問(wèn)題日益嚴(yán)重

　　使用智能手機(jī)，就意味著汽車隨時(shí)都與外部網(wǎng)絡(luò)連接。經(jīng)由外部網(wǎng)絡(luò)和智能手機(jī)，就能夠?qū)π旭傊械钠嚢l(fā)起攻擊。

　　上世紀(jì)80年代，電子控制單元(ECU)的軟件源代碼行數(shù)不到2000行。而近年來(lái)，汽車開(kāi)始嵌入各種軟件，不斷地應(yīng)用大量信息技術(shù)，有些汽車甚至安裝有100多個(gè)ECU，這些ECU的源代碼接近1000萬(wàn)行，汽車正成為一個(gè)安裝有大規(guī)模軟件的信息系統(tǒng)，被稱為”軟件集成器”。作為”軟件集成器”，信息安全問(wèn)題不可小視。

　　實(shí)時(shí)性在車載系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)等信息系統(tǒng)中非常重要。但是，擁有實(shí)時(shí)性認(rèn)證、通信功能的車載軟件，在信息安全性方面比較脆弱。未來(lái)，車載軟件系統(tǒng)受到攻擊的可能性將越來(lái)越大。具體而言，除了車載診斷系統(tǒng)(OBD-II)、充電控制接口之外，如今的汽車還具有與智能手機(jī)、平板電腦之間的互聯(lián)功能。

　　汽車信息安全變得越來(lái)越重要，并不僅僅是因?yàn)槠嚽度肟刂栖浖刃畔⒓夹g(shù)的發(fā)展，而且還與汽車技術(shù)的3大發(fā)展趨勢(shì)密切相關(guān)。

　　一、智能手機(jī)使汽車越來(lái)越普遍融入互聯(lián)網(wǎng)

　　第一個(gè)趨勢(shì)是智能手機(jī)帶來(lái)的變化。智能手機(jī)與傳統(tǒng)手機(jī)的最大差別在于用戶可以廣泛開(kāi)發(fā)各種應(yīng)用，并能自由發(fā)布、下載與安裝軟件。應(yīng)用軟件的種類很多，從娛樂(lè)應(yīng)用軟件到實(shí)用型軟件，還有許多面向汽車的應(yīng)用軟件。

　　在這些應(yīng)用軟件中，有些軟件可靠性很低、不安全。攻擊者通過(guò)其中的漏洞，借助智能手機(jī)，便能使車載設(shè)備和車載導(dǎo)航儀系統(tǒng)異常，或是經(jīng)智能手機(jī)泄露車內(nèi)信息以及駕駛員個(gè)人隱私信息。使用智能手機(jī)，就意味著汽車隨時(shí)都與外部網(wǎng)絡(luò)連接。經(jīng)由外部網(wǎng)絡(luò)和智能手機(jī)，攻擊者就能夠?qū)π旭傊械钠嚢l(fā)起攻擊。

　　除了智能手機(jī)之外，自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)(ETC)、智能車鑰匙系統(tǒng)等也可通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)連接，純電動(dòng)汽車經(jīng)由充電插頭連接汽車網(wǎng)絡(luò)的功能也開(kāi)始普及。

　　隨著汽車開(kāi)始隨時(shí)隨地接入外部網(wǎng)絡(luò)，攻擊者無(wú)需靠近汽車，就可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)攻擊任何一輛汽車。即使不是隨時(shí)隨地接入網(wǎng)絡(luò)，用戶誤安裝的智能手機(jī)惡意軟件也有可能危害汽車安全。

　　二、汽車外圍設(shè)備廣泛采用通用系統(tǒng)

　　第二個(gè)趨勢(shì)是車載軟件、汽車局域網(wǎng)對(duì)于汽車的”行駛、轉(zhuǎn)彎、停車”等基本控制功能的影響正在增加。例如，汽車廠商使用通信或信息終端來(lái)提供門(mén)鎖控制、調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)功率、更新應(yīng)用軟件等服務(wù)。這些功能一旦被攻擊者成功入侵，將產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。而且，為了降低成本，確保通用性，部分車載系統(tǒng)商開(kāi)始使用Linux等通用操作系統(tǒng)。隨著汽車用戶越來(lái)越方便地使用各項(xiàng)服務(wù)，攻擊汽車操作系統(tǒng)的難度也變得越來(lái)越低。

　　不只是操作系統(tǒng)，汽車局域網(wǎng)的通用性也在提高。比如德國(guó)政府扶持的”基于IP協(xié)議的安全嵌入式系統(tǒng)(SEIS)”項(xiàng)目，讓汽車局域網(wǎng)采用Ethernet網(wǎng)協(xié)議，并使用標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議”TCP/IP”。2008年，寶馬率先將Ethernet網(wǎng)作為車載診斷接口之一來(lái)調(diào)整軟件內(nèi)容。

　　過(guò)去，汽車廠商主要采用”控制器局域網(wǎng)(CAN)”協(xié)議。汽車局域網(wǎng)的通信方式雖然在電路層級(jí)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，但請(qǐng)求指令、響應(yīng)機(jī)制等具體內(nèi)容大多各不相同，構(gòu)成了實(shí)際使用過(guò)程中的”不方便”。但從信息安全的角度來(lái)看，這樣的”不方便”其實(shí)是一道”防火墻”。

　　目前，已經(jīng)出現(xiàn)了采用近距離無(wú)線通信協(xié)議”藍(lán)牙”、”WiFi”無(wú)線局域網(wǎng)等汽車局域網(wǎng)通信協(xié)議的適配器。隨著越來(lái)越多的汽車局域網(wǎng)采用互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，車內(nèi)外的眾多設(shè)備和信息系統(tǒng)都將與汽車緊密連接。隨著汽車局域網(wǎng)連接越來(lái)越簡(jiǎn)單，突破”防火墻”也就變得輕而易舉。

　　三、車輛與更多外部系統(tǒng)進(jìn)行信息交換

　　第三個(gè)趨勢(shì)是，隨著電動(dòng)汽車、智能交通系統(tǒng)(ITS)的普及與推廣，車輛能夠與更多的外部系統(tǒng)進(jìn)行信息交換。例如電動(dòng)汽車廠商，為了管理價(jià)格高昂的電池的充電狀態(tài)、充放電次數(shù)等，采用了信息處理技術(shù)。如借助云計(jì)算系統(tǒng)，電動(dòng)汽車就可以將汽車充電狀況保存在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中，使用3G、LTE等移動(dòng)通信服務(wù)，可以將汽車電池充放電次數(shù)、電量等數(shù)據(jù)匯總到服務(wù)器上。

　　美國(guó)正在研究通過(guò)管理電動(dòng)汽車充電信息實(shí)現(xiàn)汽車共享等服務(wù)。此外，美國(guó)還在研究利用ITS系統(tǒng)采集車輛信息的服務(wù)。目前，通過(guò)道路中設(shè)置的攝像頭等可以確認(rèn)道路狀況。未來(lái)通過(guò)各個(gè)車輛的信息共享，就能夠準(zhǔn)確把握道路狀況。要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，汽車與互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)不可或缺。

　　在各個(gè)生命周期采取措施

　　日本對(duì)可能攻擊汽車系統(tǒng)的途徑、不同汽車功能模塊的信息安全對(duì)策等做出了系統(tǒng)的整理。

　　由于不同廠商和不同價(jià)位(等級(jí))的汽車在結(jié)構(gòu)和功能等方面存在很大差異，因而很難定義全行業(yè)通用的汽車信息安全模型。日本信息處理推進(jìn)機(jī)構(gòu)在研究汽車系統(tǒng)的信息安全時(shí)，從汽車可靠性等角度出發(fā)，按照車輛功能模塊進(jìn)行分類，研究出一個(gè)汽車信息安全模型————”IPA Car”，對(duì)可能攻擊汽車系統(tǒng)的途徑、不同汽車功能模塊的信息安全對(duì)策等做出了系統(tǒng)的整理。

　　日本信息處理推進(jìn)機(jī)構(gòu)按照汽車的生命周期(策劃、開(kāi)發(fā)、使用、廢棄)，整理出相應(yīng)的信息安全對(duì)策，共分15項(xiàng)。

　　汽車整個(gè)生命周期分為”管理”、”策劃”、”開(kāi)發(fā)”、”使用”、”廢棄”等階段，各階段需要注意以下幾個(gè)方面。

　　1.管理階段。無(wú)論在汽車生命周期的哪一個(gè)階段，產(chǎn)品提供商都必須堅(jiān)持不懈地實(shí)施信息安全對(duì)策。首先制定整體方針，并按照這一方針，在各個(gè)階段實(shí)施連貫的信息安全對(duì)策。如果每次開(kāi)發(fā)產(chǎn)品和服務(wù)時(shí)都從零開(kāi)始制定信息安全對(duì)策，不僅會(huì)造成大量資源浪費(fèi)，還有可能讓組織的信息安全對(duì)策出現(xiàn)偏差。

　　其次在管理方面，要培養(yǎng)精通信息安全的人才，制定貫穿整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程的基本規(guī)則，不斷收集與新型攻擊方式相關(guān)的信息。

　　2.策劃階段。在進(jìn)入實(shí)際開(kāi)發(fā)之前的策劃階段，就要導(dǎo)入信息安全對(duì)策，這一點(diǎn)非常重要。因?yàn)樵诓邉濍A段，經(jīng)常要討論汽車整個(gè)生命周期的預(yù)算，并確定汽車的理念、配備的功能。此時(shí)，汽車廠商需要考慮汽車各項(xiàng)功能的安全性，并為與之相符的對(duì)策分配預(yù)算。

　　3.開(kāi)發(fā)階段。在生產(chǎn)制造階段，汽車廠商及零部件廠商開(kāi)始設(shè)計(jì)硬件和軟件并安裝到汽車上，這是采取信息安全對(duì)策的最重要環(huán)節(jié)。

　　在這一階段，汽車制造商必須按規(guī)定做到”按照需求定義進(jìn)行準(zhǔn)確安裝”、”安裝時(shí)杜絕漏洞”、”萬(wàn)一存在漏洞，也要能在出貨之前發(fā)現(xiàn)”。

　　4.使用階段。這是用戶買(mǎi)到汽車并實(shí)際使用的階段。在車輛使用期間，位置信息、用戶下載的應(yīng)用軟件、用戶的操作記錄和行駛記錄等大量信息將存儲(chǔ)在車輛和數(shù)據(jù)中心。另外，除了個(gè)人用戶之外，還有像汽車租賃公司、企業(yè)用戶等情況存在，他們不一定是車主，車主可能在短期內(nèi)不斷變化。在使用階段，要采取什么樣的信息安全對(duì)策，必須根據(jù)用戶使用場(chǎng)景的具體情況來(lái)定，同時(shí)要注意保護(hù)個(gè)人信息隱私。另外，如果在車輛售出后發(fā)現(xiàn)漏洞，還必須考慮建立能將相關(guān)信息通知車主、與銷售商店和維修廠家等合作應(yīng)對(duì)的體制。

　　在用戶因換購(gòu)、故障等原因廢棄汽車的階段，往往最容易忽視信息安全。廢棄的方式包括通過(guò)二手車銷售商店等渠道轉(zhuǎn)讓給其他用戶、注銷后報(bào)廢等。不同的情況應(yīng)采取不同的信息安全對(duì)策。

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