车联网网络安全

随着汽车智能化与网联化技术的深度融合，车联网（IoV）已演进为人-车-路-云协同的核心中枢。然而，技术升级在带来便利性的同时，也暴露出多维度的网络安全风险：从车载ECU到云端服务器，从CAN总线到V2X通信链路，整个车联网架构的每个节点都可能成为攻击者的突破口。这些安全漏洞一旦被利用，不仅可能导致车辆失控、数据泄露等直接危害，更可能引发连锁性公共安全事件，甚至危及国家关键基础设施安全。在此背景下，构建全民车联网安全认知体系，已成为护航智能交通系统可持续发展的战略刚需。

• 一、安全威胁现状与演进

传统汽车安全威胁的演进

传统汽车的安全威胁主要集中在物理盗窃、机械故障和人为操作失误。然而，随着汽车与信息技术的深度融合，这些威胁的性质和范围发生了根本性变化。汽车不再是孤立的机械产品，而是集成了大量电子控制单元（ECU）、传感器、执行器、通信模块的复杂网络系统。这使得汽车面临着与IT系统类似的，甚至更为严峻的网络安全风险。

车联网的独特攻击面

车联网的复杂性在于其融合了多个领域的技术，形成了“云-管-端”一体化的生态系统，每个环节都可能成为攻击面：

端（车载系统）： 包括ECU、车载信息娱乐系统（IVI）、远程信息处理控制单元（TCU）、网关、传感器、执行器等硬件和软件。攻击者可能通过物理接口（如OBD-II）、无线接口（如蓝牙、Wi-Fi、蜂窝网络）、USB端口、甚至直接对ECU进行逆向工程和固件篡改来发起攻击。

管（通信链路）： 包括车内网络（CAN、LIN、FlexRay、车载以太网）、车外通信（V2X、蜂窝网络、GPS、蓝牙、Wi-Fi）。通信链路可能面临窃听、篡改、伪造、重放、拒绝服务等攻击。

云（云端服务平台）： 包括车辆管理平台、OTA更新平台、远程诊断平台、数据分析平台、移动应用后端等。这些平台可能面临Web应用漏洞、API接口漏洞、数据库攻击、身份认证绕过、DDoS攻击等。

    人（用户与维护人员）： 针对驾驶员、乘客、维修人员的社会工程学攻击，或利用其不安全的操作习惯（如使用不安全的Wi-Fi热点、下载恶意APP）进行攻击。

主要威胁类型

综合来看，车联网面临的主要威胁类型包括：

远程控制与劫持： 攻击者通过远程漏洞（如车载信息娱乐系统漏洞、OTA更新漏洞）获取车辆控制权，实现远程解锁、启动、熄火、甚至控制转向和制动，对驾乘人员生命安全构成直接威胁。

数据窃取与隐私泄露： 车辆产生和传输大量敏感数据，包括位置信息、驾驶行为数据、用户个人信息、生物识别数据等。攻击者可能通过入侵车载系统、云端平台或通信链路来窃取这些数据，导致用户隐私泄露或被用于非法目的。

拒绝服务攻击 (DoS/DDoS)： 攻击者通过淹没通信链路、耗尽车载系统或云端平台资源，导致车辆功能失常、通信中断、服务不可用，影响正常驾驶和运营。

固件篡改与恶意注入： 攻击者可能通过不安全的OTA更新机制、物理接口或供应链环节，向ECU注入恶意固件，从而永久控制车辆或植入后门。

欺骗与伪造： 攻击者伪造GPS信号、V2X消息、传感器数据，欺骗车辆的导航系统、自动驾驶系统或驾驶辅助系统，导致车辆做出错误判断或决策。

    物理攻击与供应链攻击： 攻击者可能通过OBD-II接口、USB端口、拆解ECU等物理方式进行攻击；或在车辆零部件、软件供应链环节植入恶意代码或硬件后门。

威胁演进趋势

攻击面扩大： 随着自动驾驶、V2X通信、软件定义汽车（SDV）等新技术的普及，车联网的攻击面将持续扩大，攻击路径将更加复杂和隐蔽。

攻击目标多样化： 从最初针对信息娱乐系统的攻击，逐渐扩展到对车辆控制系统、自动驾驶决策系统、充电基础设施、甚至交通管理系统的攻击。

攻击手段高级化： 攻击者将更多地利用0day漏洞、高级持续性威胁（APT）等手段，攻击难度和隐蔽性更高。

    功能安全与网络安全融合： 网络安全事件可能直接导致功能安全失效，反之亦然。需要更深入地研究两者之间的相互影响。

• 二、行业应对措施

法规标准体系完善‌

我国将于2026年实施强制性国标GB 44495-2024《汽车整车信息安全技术要求》，要求车企建立覆盖车辆全生命周期的信息安全管理体系，包括供应链安全、OTA升级验证、漏洞监测响应等‌。深圳、天津等地已开展无人车实网攻防演练，通过白帽黑客攻击模拟真实威胁场景‌。

技术防护方案升级‌

通信安全‌：采用WPA3加密Wi-Fi、蓝牙设备认证机制，防范中间人攻击‌

云端防护‌：部署入侵检测系统（IDS）和态势感知平台，实时监测API接口异常访问‌

车端防护‌：通过车载防火墙和ECU固件签名验证，阻断恶意指令注入‌

• 三、未来发展趋势

攻防对抗常态化

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车联网安全需构建“主动免疫”体系，如天融信提出的弹性自适应防护方案，整合车-路-云协同防御能力‌。2025年行业将重点突破V2X协议加密、高精地图防篡改等关键技术‌。

产业协同机制建立

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首批20个车路云一体化试点城市正推动安全测试标准统一，要求车企与路侧设备厂商共享威胁情报‌。预计2025年全球联网汽车超4亿辆，跨行业协同防护将成为刚需‌。

防范车联网网络安全风险需建立‌“端-管-云”协同防护体系‌，结合技术、管理和法规手段。以下是关键措施及示例：

• 四、防护体系

1、车辆终端安全（车端）‌

硬件级防护‌

嵌入‌安全芯片（HSM）‌：为车载ECU提供加密运算能力（如密钥存储、数字签名）。

可信执行环境（TEE）‌：隔离敏感操作（如OTA验证），防止恶意代码篡改。

软件安全加固‌

代码签名机制‌：所有ECU固件升级需经数字签名验证（如特斯拉的加密签名验证）。

最小权限原则‌：限制非必要应用访问CAN总线（如仅允许仪表盘读取车速）。

入侵检测系统（IDS）‌：监控CAN总线异常流量（如诊断接口每秒超1000条消息即告警）。

        

2、通信管道安全（管端）‌

传输加密与认证‌

TLS 1.3协议‌：加密车云通信（如车辆与OTA服务器的升级包传输）。

V2X证书体系‌：车辆与路侧设备通信时双向认证（符合IEEE 1609.2标准）。

网络隔离与分段‌

车载防火墙‌：隔离信息娱乐系统（易受攻击）与关键控制系统（如刹车/转向）。

VLAN划分‌：将诊断接口（OBD-II）、乘客Wi-Fi、控制网络分属不同虚拟局域网。

3、云平台与数据安全（云端）‌

平台安全防护‌

API安全网关‌：对所有API调用进行身份鉴权（如限制第三方应用访问位置数据的频率）。

安全沙箱‌：在云平台隔离运行第三方应用（如导航服务），防止越权访问。

数据全生命周期保护‌

匿名化处理‌：将用户身份与行车轨迹分离存储（如用假名化技术替代真实ID）。

加密存储‌：敏感数据（生物特征、支付信息）使用AES-256加密存储。

4、管理与运营措施‌

漏洞闭环管理‌

自动化漏洞扫描‌：通过模糊测试（Fuzzing）主动发现车载协议漏洞（如CAN报文注入测试）。

安全响应中心（SRC）‌：建立车企专属漏洞上报渠道（如比亚迪的SRC平台）。

供应链安全管控‌

供应商安全审计‌：要求Tier 1供应商符合ISO/SAE 21434标准，提供软件物料清单（SBOM）。

安全开发流程（SDLC）‌：从设计阶段融入安全需求（如威胁建模分析）。

用户侧防护‌

双因素认证（2FA）‌：车主APP登录需短信/生物特征二次验证。

隐私透明化‌：向用户清晰说明数据收集范围（如“位置数据仅用于紧急救援”）。

5、法规与标准‌

国内合规‌：遵循《汽车数据安全管理若干规定》，重要数据境内存储。

国际标准‌：实施UNECE WP.29 R155（强制要求车企建立网络安全管理制度）。

认证体系‌：通过ISO/SAE 21434道路车辆网络安全认证。

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行业协作建议

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共享威胁情报‌：加入Auto-ISAC（汽车信息共享与分析中心），实时交换攻击特征。

红蓝对抗演练‌：定期组织车企与白帽黑客攻防测试（如GeekPwn智能汽车破解大赛）。

车联网安全是智能交通变革的‌核心基石‌，直面车辆远程劫持、数据泄露、OTA供应链攻击等新型威胁。唯有构建 ‌“风险预警-终端防护-管道加密-云端管控”‌ 四维协同体系，强化全生命周期安全治理，方能护航智能出行驶入安全快车道。