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作者 | 北湾南巷
出品 | 汽车电子与软件
随着科技的飞速发展，网络安全已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。从智能手机到电脑，各种设备都面临着前所未有的安全挑战。在汽车行业，网络安全的重要性尤为突出，因为汽车产品的智能化、互联化趋势正不断加深。为了应对这些挑战，网络安全法规应运而生，其核心目标是保护我们的数字资产不受侵犯，确保安全性和稳定性。
网络安全是指通过各种技术手段和管理策略，保护网络系统、数据和应用程序免受未经授权的访问、破坏或篡改。在实际操作中，这涉及到多种技术的综合应用，如加密、身份验证、防火墙、入侵检测与预防系统等。其目的是确保数字资产和信息的安全，避免受到网络威胁和攻击。网络安全涵盖了保护网络、设备、程序和数据免受未经授权的访问、使用、披露、干扰、修改或破坏。在汽车行业，网络安全法规的核心宗旨是保护资产，因为该行业正面临着日益增长的网络安全风险。汽车网络安全的根本目的在于确保资产的安全，这不仅包括通过预测潜在攻击（即风险）来进行防护，还包括为产品和服务的生产制定相应的对策措施。随着自动驾驶技术、车联网和智能座舱的发展，汽车逐渐成为高度互联的“智能移动终端”，面临的数据和系统安全问题也越来越复杂。在汽车行业，供应链的每个环节都涉及大量的数字资产，如软件、数据（例如密钥）、设计等关键组成部分。这些资产从Tier-2组件供应商流向Tier-1系统供应商，最终到达原始设备制造商（OEM），形成完整的产品和服务。因此，供应链在网络安全中的角色至关重要，通过在供应链的每个层级实施严格的安全措施，可以有效减少网络安全风险。联合国欧洲经济委员会（UNECE）网络安全法规在全球范围内产生了重要影响。例如，欧盟法规R155已经生效，对汽车行业的网络安全提出了明确要求。根据这一规定，自2022年7月起，所有新车型或生产线都必须遵守网络安全标准，而到2024年7月，这一要求将扩展至所有车型和生产线。这意味着无论是新车开发还是现有车型的生产，都必须具备足够的网络安全防护措施。除欧盟外，中国、北美等地区也在评估并适应这些网络安全法规，以便在各自的汽车市场中实施类似的保护措施。全球各大汽车制造商正在积极响应这些法规要求，不仅是为了合规，更是为了维护品牌信誉和市场竞争力。网络安全不仅仅是防范攻击，还包括系统的可靠性和数据完整性的保护。为了实现这一目标，汽车行业普遍采用了一些关键技术和国际标准，如：- ISO/SAE 21434：专注于汽车行业的网络安全风险管理，涵盖从零部件到整车制造的整个流程。
- IEC 62443：用于工业网络安全，保护工厂设备、传感器、控制器等关键组件。
- NIST 800-82：用于工业和企业网络的融合，帮助确保生产效率和安全性。
- TISAX（Trusted Information Security Assessment Exchange）：用于通过共享评估结果来降低评估成本和提高效率，特别适用于信息安全管理。
网络安全法规的构建模块之一是供应商能力的评估。在供应链的每一个环节，供应商都必须遵守ISO/SAE 21434标准，这些标准通常通过供应商的汽车网络安全管理系统（ACMS）得到体现。在产品的认证过程中，OEM必须确保零部件、硬件和软件供应商都符合这些安全标准，以确保车辆的整体安全性。随着汽车产品的复杂性增加，网络依赖性也在提升，以下是汽车行业中一些常见的网络安全应用场景：- 自动驾驶系统：通过传感器和通信模块获取大量外部数据，这些数据的准确性和安全性至关重要。网络攻击可能会导致传感器数据失真或通信中断，从而引发安全事故。
- 车联网：车辆与外部设备的互联，包括手机、云服务器等。确保这些通信的安全性能够防止数据窃取和系统入侵。
- 智能座舱：集成多个应用和服务，为用户提供交互体验。网络安全措施需要确保用户隐私和系统稳定性。
网络安全的核心在于持续改进和韧性建设。以下是汽车行业应对网络安全挑战的主要策略：- 防御性技术：包括防火墙、入侵检测/预防系统、多因素认证等，建立多层次的防护屏障。
- 主动检测与应急响应：通过威胁情报和安全监控系统，实时检测和响应潜在威胁，减少安全事件的影响。
- 员工培训与意识提升：教育员工了解最佳网络安全实践，减少人为因素带来的安全隐患。
- 数据加密与备份：确保关键数据在传输和存储过程中得到加密保护，同时定期进行数据备份，以防数据丢失。
尽管网络安全法规为汽车行业提供了明确的安全标准，但在实施过程中也面临着诸多挑战。尤其是在处理已引入并批准的组件时，现有系统需要重新评估和可能的改造，以确保符合最新的安全要求。对于企业而言，这需要在供应链中进行严格的审查和必要的调整。网络安全法规的出台意味着必须重新对供应链中的硬件和软件进行资格认证，以确保其符合最新的安全标准。这不仅仅是技术上的改进，还涉及管理流程的优化。1.11 未来趋势：AI和自动化在网络安全中的应用随着网络威胁的数量和复杂性不断增加，人工智能（AI）和自动化技术在网络安全中的应用将越来越重要。例如，自动化威胁检测和响应系统可以通过机器学习算法分析海量数据，从中识别异常行为并进行快速响应。这将有助于提高整体安全态势，并降低运营成本。网络安全是汽车行业全球发展的关键因素。随着技术进步和法规的日益严格，只有通过不断的技术创新和合规管理，汽车制造商才能有效保护资产、维持市场信任。未来，随着更多智能技术的应用，网络安全将成为保证汽车安全性和用户体验的核心要素，推动整个行业向前发展。上海伊世智能科技公开了一种名为“智能网联汽车网络安全评估方法”的发明专利申请（申请号 202410183096 .3），内容详尽，涵盖了智能网联汽车网络安全评估的各个方面。以下是对该评估方法的详细分析：- 智能网联汽车通过车载通信设备与外部网络连接，实现智能化、网络化和信息化，但同时也面临网络安全威胁，例如黑客攻击、病毒传播等。
- 现有的评估方法主要针对单个组件，无法全面评估整个系统的安全性，存在局限性。
提供一种能够全面评估智能网联汽车网络安全的方法，解决现有方法的局限性，确保智能网联汽车的安全性和可靠性。该方法包含十个步骤，每个步骤都有详细的分析内容和实施方法，具体如下： | | |
| | 对车辆内部网络进行威胁建模，分析攻击路径、潜在的漏洞和威胁来源。 |
| | 分析车辆内部网络的拓扑结构，确定各个组件之间的连接方式和通信协议。 |
| | 对系统组件进行漏洞检测，识别潜在的安全隐患，包括物理和数字层面的潜在漏洞。 |
| | 检测车辆内部网络中的通信安全性，包括数据传输的加密性、认证机制和防篡改能力。 |
| | 审查车辆内部网络的访问控制机制，确保只有经过授权的设备和应用程序可以访问关键系统和数据。 |
| | 对车载软件进行安全审计，确保软件遵循安全性的最佳实践，不存在已知的漏洞。 |
| | 对OBD-II端口、USB接口等进行安全性评估，防止未经授权的物理接入。 |
| | 审查车载系统供应链，确保从零部件制造商到系统集成商都符合网络安全标准。 |
| | 定期进行安全评估和审计，及时发现和修复安全问题，并不断改进车辆内部网络安全防护措施。 |
该步骤介绍了车辆内部网络安全的不同方面和对应的安全措施，以便于进行系统性的分析和处理。能够保护车辆内部各个系统和组件的通信安全，包括对车载控制单元、传感器、执行器的保护。 | | |
| | 确保车辆与基础设施之间的通信协议符合安全标准和规范。 |
| | 检测通信的加密算法和身份验证机制，确保通信的机密性和真实性。 |
| | 检查车辆通信模块是否部署了有效的网络防火墙或入侵检测系统，监控和控制流量，防止未授权访问。 |
| | 评估车辆对基础设施的远程操作风险，如远程诊断、软件更新服务，防范未授权的远程访问。 |
| | 验证车辆接收的数据在传输过程中是否遭到篡改，并能识别和处理异常数据。 |
| | 对车辆通信模块进行漏洞检测，确认是否存在可能被利用的安全漏洞，并采取防范措施。 |
| | 检测车辆与基础设施之间的隐私保护机制，确保不泄露车主或车辆相关的个人隐私信息。 |
| | 建立车辆与基础设施通信的安全管理与监控机制，定期检查通信记录和异常情况，及时发现并应对潜在的安全问题。 |
该步骤概括了车辆与基础设施之间通信安全审查的主要方面，能够确保车辆与道路基础设施之间的通信安全，以支持智能交通管理和车辆协同行驶。 | | |
| | 识别潜在的威胁和攻击，例如恶意干扰、信息窃取、消息伪造。 |
| | 制定针对车辆对车辆通信的安全方案，例如加密算法、认证机制、密钥管理等。 |
| | 通过模拟或实际场景测试验证安全方案的有效性，包括对抗攻击的能力、通信的可靠性。安全方案包括加密算法、认证机制、密钥管理等。 |
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| | 识别潜在的威胁和攻击，包括但不限于：恶意干扰、信息窃取、消息伪造。 |
| | 实施以下措施以确保通信安全：加密算法保证数据机密性、认证机制确保通信双方身份合法性、选择安全通信协议、技术手段确保数据传输过程中不被篡改。 |
| | 通过模拟或实际场景测试验证系统的安全性能和功能，具体包括：对抗攻击的能力、通信的可靠性。 |
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| | 识别系统可能面临的威胁和攻击类型，包括但不限于：恶意软件、远程入侵、信息窃取。 |
| | 对可能被利用的攻击表征和系统漏洞进行分析，以理解潜在攻击手段和系统的弱点。 |
| | 评估智能网联汽车网络的安全架构，包括但不限于：网络隔离、权限管理、身份认证的设计。 |
| | 检查安全策略的有效性，具体包括：访问控制、流量监测、入侵检测系统的部署情况。 |
| | 审查数据加密和认证机制的实施情况，包括但不限于：密钥管理、数字证书的使用。 |
| | 通过模拟真实攻击场景，评估系统对外部恶意攻击的抵御能力，以测试系统的安全性和应对外部威胁的准备情况。 |
该步骤详细列出了智能网联汽车网络安全审查的六个关键项目，以及每个项目的具体审查内容。 | | |
| | 审查系统中的隐私政策和合规性，确保其符合相关法律法规和行业标准。 |
| | 对系统中的数据进行分类，识别敏感数据，并评估潜在的隐私泄露风险，包括数据可能遭受的威胁和影响。 |
| | 评估系统中采用的匿名化和脱敏技术，确保个人身份信息和隐私数据得到有效保护。 |
| | 审查访问控制机制和权限管理策略，确保只有经过适当授权的实体能够访问特定的数据和资源。 |
| | 评估数据加密技术的应用情况，包括加密算法的强度和数据在传输过程中的安全性保障，防止数据被未授权访问或篡改。 |
| | 对系统功能或变更可能对用户隐私产生的影响进行评估，包括进行风险分析和隐私影响评估，以识别和缓解潜在的隐私风险。 |
该步骤详细列出了隐私保护相关的六个审查项目，以及每个项目的具体审查内容，旨在确保系统的隐私保护措施得到有效实施和遵守。 | | |
| | 通过自动化工具对源代码进行分析，以识别潜在的安全漏洞、编程错误和不符合安全编码标准的地方。 |
| | 在运行时检测系统中的安全问题，包括但不限于内存泄露、缓冲区溢出、资源管理不当等问题。 |
| | 使用漏洞扫描器识别系统潜在的安全漏洞，并通过模拟攻击工具来评估系统对抗实际攻击的能力。 |
| | 评估软件设计和架构的安全性，确保其遵循安全最佳实践和行业标准，减少安全风险。 |
| | 审查系统中使用的第三方组件和开源库的安全性，包括其已知漏洞、维护状态和许可证合规性。 |
| | 执行黑盒和白盒测试，模拟各种攻击向量，验证系统的安全性能，包括防御机制的有效性和系统的稳健性。 |
| | 建立和维护一个安全更新和补丁管理的流程，确保及时识别和部署必要的 security patches 和 updates，以修复已知的安全漏洞。 |
该步骤详细列出了软件安全审查的七个关键项目，以及每个项目的具体审查内容，旨在确保软件的安全性得到全面评估和管理。 | | |
| | 检查系统中是否建立了完备的应急响应计划，涵盖以下方面：事件识别、报告、反应、恢复和持续改进的过程。确保计划的可操作性和有效性。 |
| | 审查系统中漏洞披露和处理的流程，包括但不限于：漏洞信息的接收、评估、修复、公开和通知相关方的步骤和标准。 |
| | 评估系统中的实时监控和攻击检测能力，确保系统能够及时发现异常行为和安全事件，并采取相应的响应措施。 |
| | 审查系统的故障恢复策略，包括数据备份、系统恢复和灾难恢复计划的具体内容，以及这些策略的实际执行情况和有效性。 |
| | 审查系统中用于持续改进安全性能的机制，包括对过去安全事件的分析、学习经验、实施改进措施以及跟踪改进效果的过程。 |
该步骤详细列出了安全管理和应急响应相关的五个审查项目，以及每个项目的具体审查内容，旨在确保系统能够有效地应对安全事件并持续提高其安全性能。将上述八个分析部分进行整合，以构成完整的智能网联汽车的评估报告，能够全面评估整个系统的网络安全状况，提高评估的准确性和有效性。 | | |
| | 根据综合报告，对汽车的软件和系统进行必要的安全补丁和更新，确保已发现的漏洞和弱点得到及时修复，以维护系统的安全性。 |
| | 针对综合报告中指出的访问权限问题，实施加强措施，包括优化访问控制列表、身份验证机制和权限分配策略，以限制未经授权的访问和操作。 |
| | 根据综合报告的建议，增强智能网联汽车的网络防御能力，包括但不限于：升级网络防火墙、入侵检测系统和其他安全设备，提高网络的整体安全性。 |
| | 根据综合报告的分析结果，完善智能网联汽车的网络安全事件应急响应计划，确保计划能够有效应对潜在的网络攻击和安全事件。 |
该步骤详细列出了基于综合报告的网络安全审查与实施措施，以及每个措施的具体内容，旨在提升智能网联汽车的网络安全性。- 全面性：该方法能够全面评估智能网联汽车网络安全，涵盖车辆内部网络、通信安全、数据隐私保护、软件安全、应急响应等多个方面。
- 有效性： 该方法能够有效识别潜在威胁并制定相应的安全策略，防范网络安全事件的发生。
- 可操作性： 该方法提供了详细的实施方法，可操作性强。
- 可完善性： 该方法能够根据评估结果进行完善处理，不断提高网络安全水平。
上海伊世智能科技提供了一种全面、有效、可操作的智能网联汽车网络安全评估方法，能够帮助车企和相关机构识别和防范网络安全威胁，提高智能网联汽车的安全性，具有重要的实用价值和应用前景。云驰未来提供了一种基于数字孪生技术的汽车网络安全管理方案（申请号 202410057713 .5），涵盖了方法、系统、设备及介质等多个方面。以下是对该方案的详细分析：随着汽车的智能化和联网化趋势，车辆的电气与电子（E/E）架构越来越复杂。现代车辆包括大量电子控制单元（ECU），这些ECU通过多种通信网络（如CAN、LIN、ETHERNET等）实现互联，以协调和控制车辆功能。- 资产信息不够直观：车辆的关键数据和状态分散在多个页面，难以一目了然地了解车辆的整体运行情况。
- 安全漏洞和安全事件的监测分析功能有限：管理人员往往只能发现已知的漏洞和事件，对于新型的安全威胁缺乏及时响应能力。
解决现有汽车网络安全运营平台的不足，提供一种能直观、全面监控和管理车辆网络安全的方法和系统，以及时识别并应对潜在威胁，提高运营效率。汽车网络安全管理系统用于执行汽车网络安全管理方法，主要包括三个模块：- 建模模块： 负责根据分层结构信息建立车辆资产的数字孪生模型。
- 监控模块：负责根据数字孪生模型对待监测车辆进行实时监控。
- 分层结构信息：包括车型层、批次层、零部件信息层。每个层级详细关联车辆资产，如固件、软件和硬件层。
- 静态模型：基于车辆的初始状态和配置信息建立，主要用于设计和性能预测。
- 动态模型：实时更新，包括车辆运行时采集的IDPS日志和漏洞信息，反映车辆的实时状态和风险。
- 建立静态模型：采集车辆资产数据及TARA（威胁分析与风险评估）数据，构建E/E链路模型。
- 动态模型更新：实时采集IDPS日志和漏洞库信息，更新静态模型为动态模型，以进行实时监控和脆弱性检测。
- 基本信息展示：通过静态模型展示车辆基本信息及TARA分析结果。
- 脆弱性检测：通过动态模型识别潜在漏洞和安全事件，快速反映车辆状态并进行响应。
汽车网络安全管理方法通过集成多源数据，实现对车辆E/E架构的全面展示和监控，使运营人员从整体和细节层面进行安全评估和风险管理。- 获取信息包括车型、车型版本、零部件等，通过数据联通获取资产数据，并生成分层结构信息。
- 分层结构信息可以细分为车型层、批次层、零部件信息层，其中零部件信息层还可以细分为零部件型号层、固件层、软件层和硬件层。
- 静态数字孪生模型： 基于资产数据和 TARA 分析数据，建立电气与电子链路的数字孪生模型，反映车辆的静态结构和特性。
*TARA（Threat Analysis and Risk Assessment）分析数据即为风险分析数据，通常包括：1. 资产识别，包括资产的类型、价值、位置、所有者等信息；2. 威胁识别，针对资产的潜在威胁来源，如自然灾害、人为破坏、恶意软件、网络攻击、数据泄露等；3. 风险评估，对识别出的威胁进行概率和影响程度的评估，以确定各种威胁可能导致的潜在风险；4. 风险分类，根据风险评估的结果，将风险分为不同等级，如低风险、中等风险、高风险等；5. 风险应对措施，针对不同等级的风险，制定相应的风险应对策略；6. 风险监控和审计，对已经实施的风险应对措施进行监控和审计，以确保其有效性。- 动态数字孪生模型： 基于静态模型和实时数据（IDPS 日志、漏洞库信息）更新，反映车辆的实时状态和风险。
*IDP日志（Intelligent Driver Protection System，智能驾驶保护系统日志），通常包括以下内容：系统启动和关闭记录：记录智能驾驶保护系统的启动和关闭时间，以及相关操作是否成功；警报和异常事件记录：记录智能驾驶保护系统检测到的异常事件，如安全警报、故障警报等，以及相应的处理结果；系统配置和参数记录：记录智能驾驶保护系统的配置信息和参数设置，如安全策略、阈值设置等；操作日志：记录用户和系统对智能驾驶保护系统的操作，如模式切换、参数调整等。*漏洞库信息则包括已知的车辆系统漏洞及其相关描述、危害、解决方案等，漏洞库可以帮助车辆管理人员及时了解车辆系统的安全状况，采取相应的措施修复漏洞，提高车辆的安全性。- 基于静态模型展示车辆基本信息和 TARA 分析结果，帮助用户了解车辆的基本信息和潜在风险。
- 基于动态模型进行脆弱性检测，展示脆弱性检测结果和安全事件，帮助用户及时发现和响应安全问题。
*待监测车辆的基本信息，例如车型、车型版本、零部件等，TARA分析结果可根据TARA分析数据得到，为待监测车辆的威胁和风险评估结果；用户通过直观地了解车辆的基本信息和潜在风险，为后续的决策提供依据。*脆弱性检测是指根据动态数字孪生模型对待监测车辆进行实时监控和分析，识别车辆系统中的潜在漏洞和风险；由于动态数字孪生模型是基于静态数字孪生模型和实时数据更新的，因此它能够反映车辆在运行过程中的实时状态和性能，以及可能出现的安全事件。如图展示了一个完整的VSOC(vehicle security operations center)汽车网络安全资产管理系统的框架结构。整体流程如下：- 资产信息的汇总与分析：从TARA分析结果和业务系统导入的数据构建车辆资产库，通过人工补充确保信息的完整性。
- 实时监控与预警：车辆探针不断上报IDPS，实现对车辆安全状况的实时监控和潜在威胁检测。
- 数据整合与关联：将车辆不同层次的信息整合到资产库中，形成统一的资产模型，以便进行全面的网络安全管理。
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| | TARA（Threat Analysis and Risk Assessment，威胁分析与风险评估）用于识别和评估系统中的潜在威胁和风险。此处表示将TARA分析结果导入系统，以帮助构建基于威胁分析的车辆资产信息。 |
| | 资产库展示了车型的分层结构，包括多个批次，每个批次下进一步分为不同的零部件型号，提供了对车辆资产的详细管理。 |
| | 零部件被分类为不同类型（如零部件型号 A、型号 N 等），每个型号进一步细分为固件、软件和硬件，便于识别和管理。 |
| | 人工图标表示通过手动方式对车辆资产信息进行补充和完善，以确保信息的完整性和准确性。 |
| | 指车辆中嵌入的探针设备实时监控车辆状态，并将数据上报给入侵检测与预防系统（IDPS），以检测和响应潜在的安全威胁。 |
| | 业务系统如 TSP（远程信息处理服务提供商）、MES（制造执行系统）等，将相关车辆数据导入资产库，以增强数据的全面性。 |
| | 基于从TARA分析、车载探针和业务系统中获取的数据，系统建立车型的资产模型，以实现对车辆结构的全面了解和管理。 |
| | 通过线条将车型、批次和零部件型号关联在一起，说明了数据如何整合形成完整的车辆资产信息。 |
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| | 负责车辆与外部网络的连接，实现远程监控和数据传输。 |
| | 用于管理不同电子控制单元（ECU）之间的通信，确保数据的安全传输和防护。 |
| | 被监控资产通过实时监控模块连接到系统，持续采集数据并反馈给资产库，以实现持续更新和监控。 |
- 全面性：通过数字孪生模型实现了对车辆网络安全的全面管理，包括资产信息管理、安全漏洞监测、安全事件响应等。
- 直观性：数字孪生模型提供了基于虚拟模型的直观视图，帮助用户更好地理解和管理车辆资产。
- 高效性：通过数字孪生模型和实时数据更新，实现了对车辆网络状态的实时监控和预警，提高了安全管理效率。
- 智能化：数字孪生模型可以整合多个系统的数据和信息，实现智能化的安全管理和事件响应。
北京云驰未来科技利用数字孪生技术，为汽车网络安全管理提供了一种新的解决方案，具有全面性、直观性、高效性和智能化等优点，有助于提高车辆的安全性，并推动汽车行业的数字化转型。Securing the Road Ahead: The Transformative Impact of Cybersecurity and Software Updates on the Product Lifecycle in the Automotive Industry - Project Management Articles, Webinars, Templates and Jobs (projecttimes.com)
- Automotive Security Testing 101: Requirements, Best Practices, Tips on Overcoming Challenges | Apriorit
- UNECE Automotive Cybersecurity Compliance Requirements | Resource | SIS (ul.com)
- Automotive Security Testing 101: Requirements, Best Practices, Tips on Overcoming Challenges | Apriorit
- ISO/SAE 21434: The Standard for Automotive Cybersecurity (rgbsi.com)
- Cybersecurity in Automotive: Current Trends, Regulations, and Future Paths - rinf.tech
