當(dāng)今，隨著汽車產(chǎn)業(yè)邁向智能化與電動(dòng)化的新時(shí)代，互聯(lián)通信與高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）已成為推動(dòng)下一代汽車智能化應(yīng)用的兩大核心動(dòng)力?；ヂ?lián)通信與自動(dòng)駕駛技術(shù)的突破加速了駕駛場(chǎng)景從“手動(dòng)操作”到“智能控制”的轉(zhuǎn)變，不僅提升了出行的安全性與便捷性，更是汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)全面轉(zhuǎn)型、邁向未來(lái)出行新格局的重要舉措。

當(dāng)前，在“電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化” 發(fā)展的背景下，汽車的軟硬件架構(gòu)正發(fā)生著深刻變革。然而，巨大的機(jī)遇必然伴生著相應(yīng)的挑戰(zhàn)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車也面臨日益嚴(yán)峻的網(wǎng)絡(luò)安全威脅等核心問題。

隨著自動(dòng)駕駛功能和車對(duì)萬(wàn)物（V2X）通信的日益普及，網(wǎng)絡(luò)威脅不再是假設(shè)，而是真實(shí)、持久和日益復(fù)雜的威脅。因此，網(wǎng)絡(luò)安全現(xiàn)在已成為核心設(shè)計(jì)支柱，而不是生產(chǎn)后的附加物。確保在整個(gè)車輛生命周期（從最初的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)到運(yùn)行和最終退役）內(nèi)提供強(qiáng)大的保護(hù)已變得至關(guān)重要。隨著監(jiān)管機(jī)構(gòu)收緊合規(guī)性要求，業(yè)界采用新的加密標(biāo)準(zhǔn)來(lái)應(yīng)對(duì)高級(jí)威脅，這一點(diǎn)變得尤為重要。汽車制造商、一級(jí)供應(yīng)商和系統(tǒng)工程師必須通力合作，采取積極主動(dòng)、面向未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)安全戰(zhàn)略，以保護(hù)汽車及其周邊基礎(chǔ)設(shè)施免遭惡意入侵和數(shù)據(jù)泄露。

“網(wǎng)絡(luò)安全不再是可有可無(wú)的，而是現(xiàn)代汽車設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)支柱"。

嚴(yán)格監(jiān)管行業(yè)的合規(guī)性

隨著汽車越來(lái)越以軟件為中心并實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，合規(guī)性已成為一種技術(shù)需要和業(yè)務(wù)要求。汽車網(wǎng)絡(luò)安全已不再是最佳實(shí)踐或競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的問題--正式的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家法規(guī)已開始對(duì)其進(jìn)行管理?？蚣艿脑O(shè)計(jì)可確保針對(duì)不斷變化的網(wǎng)絡(luò)威脅提供一致、可衡量和可執(zhí)行的保護(hù)。

世界各國(guó)政府和監(jiān)管機(jī)構(gòu)要求更嚴(yán)格的風(fēng)險(xiǎn)管理和驗(yàn)證流程，特別是當(dāng)軟件更新、空中下載（OTA）功能和 V2X 通信成為現(xiàn)代汽車的標(biāo)準(zhǔn)功能時(shí)。合規(guī)性不僅僅是核對(duì)點(diǎn)檢表；它涉及在整個(gè)開發(fā)、制造和上市后階段的持續(xù)評(píng)估、漏洞監(jiān)控和文檔記錄。

汽車行業(yè)正在圍繞幾個(gè)關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整，以滿足這些日益增長(zhǎng)的需求。ISO 26262 長(zhǎng)期以來(lái)一直規(guī)范著汽車設(shè)計(jì)中的功能安全，而網(wǎng)絡(luò)安全要求目前正通過 ISO 21434 實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。該標(biāo)準(zhǔn)在保護(hù)聯(lián)網(wǎng)汽車方面發(fā)揮著舉足輕重的作用，就像 ISO 26262 在安全方面的作用一樣。

安全也是自動(dòng)駕駛汽車應(yīng)用不可或缺的一部分，在這種應(yīng)用中，安全和網(wǎng)絡(luò)安全必須相互配合。此外，保護(hù)充電站等電動(dòng)汽車基礎(chǔ)設(shè)施也日益受到關(guān)注。開放充電樁協(xié)議（OCPP）1.6J 依靠傳輸層安全（TLS）v1.x 實(shí)現(xiàn)安全通信，目前仍在廣泛使用。不過，OCPP 2.0.1 引入了增強(qiáng)的安全措施，但其缺乏向后兼容性給集成帶來(lái)了挑戰(zhàn)。即將推出的 OCPP 2.1 旨在彌補(bǔ)這些不足，同時(shí)加強(qiáng)雙向電力傳輸?shù)陌踩裕刮磥?lái)的車對(duì)網(wǎng)（V2G）和車對(duì)物（V2X）應(yīng)用成為可能。

盡管取得了這些進(jìn)步，但電動(dòng)汽車基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)安全仍未得到足夠重視。隨著車輛與電網(wǎng)連接的擴(kuò)大，工程師必須將安全原則延伸到車輛之外，以確保整個(gè)移動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的彈性。

“現(xiàn)在，軟件正在推動(dòng)汽車創(chuàng)新，確保代碼、數(shù)據(jù)和連接的安全至關(guān)重要"。

量子計(jì)算的挑戰(zhàn)： 為后量子世界做準(zhǔn)備

隨著汽車系統(tǒng)的互聯(lián)性和對(duì)安全通信加密技術(shù)的依賴性越來(lái)越強(qiáng)，汽車行業(yè)面臨著一個(gè)新出現(xiàn)的潛在破壞性威脅：量子計(jì)算。與使用二進(jìn)制比特的經(jīng)典計(jì)算機(jī)不同，量子計(jì)算機(jī)使用的量子比特（量子比特）可以同時(shí)以多種狀態(tài)存在。這使得量子系統(tǒng)能夠以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過當(dāng)今計(jì)算機(jī)的速度解決復(fù)雜問題，包括支撐廣泛使用的加密算法安全性的問題。

研究人員已經(jīng)證明，RSA 等傳統(tǒng)數(shù)字簽名方法在量子計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的量子算法面前可能不堪一擊。這些傳統(tǒng)方法構(gòu)成了當(dāng)前數(shù)字安全的支柱--用于從車對(duì)物（V2X）身份驗(yàn)證到安全軟件更新等一切領(lǐng)域。在汽車領(lǐng)域，如果這些系統(tǒng)遭到破壞，惡意行為者就可以欺騙命令、安裝未經(jīng)授權(quán)的固件或干擾電動(dòng)汽車充電和電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施。

為了積極應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）在其后量子密碼學(xué)（PQC）標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程中最終確定了一套抗量子算法。開發(fā)人員專門設(shè)計(jì)了這些抗量子計(jì)算機(jī)的下一代加密方法，以確保數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期保密性和完整性。這些方法包括：

FIPS-203：ML-KEM（密鑰封裝機(jī)制）--這種基于晶格的加密算法可在不安全通道上安全地交換對(duì)稱加密密鑰。ML-KEM 以 Kyber 算法為基礎(chǔ)，可有效抵御量子攻擊，同時(shí)確?？焖俚男阅芎途o湊的密鑰大小。對(duì)于需要安全建立密鑰的場(chǎng)景，如 V2X 驗(yàn)證和 OTA 軟件更新，它是必不可少的。

FIPS-204： ML-DSA（數(shù)字簽名算法）--ML-DSA 也是基于晶格密碼學(xué)并衍生自 Dilithium 算法，提供抗量子的數(shù)字簽名。該標(biāo)準(zhǔn)可確保數(shù)字信息和軟件更新的真實(shí)性和完整性，在安全車輛通信和身份驗(yàn)證方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

FIPS-205：SLH-DSA（基于哈希的簽名）--SLH-DSA 基于 SPHINCS+ 哈希算法，以其保守的設(shè)計(jì)和強(qiáng)大的量子威脅抵抗力而著稱。它不依賴于數(shù)論假設(shè)，因此特別適合長(zhǎng)期安全需求，如汽車系統(tǒng)中的安全固件簽名和長(zhǎng)期證書。

遷移到這些新的加密標(biāo)準(zhǔn)至關(guān)重要，尤其是對(duì)于 V2X 和 V2G 通信（車輛自主驗(yàn)證和交換授權(quán)數(shù)據(jù)）而言。這與 ISO 15118 Plug & Charge 功能尤其相關(guān)，該功能可實(shí)現(xiàn)安全的電動(dòng)汽車自動(dòng)充電會(huì)話。

“未來(lái)的移動(dòng)性取決于整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中積極主動(dòng)、量子就緒的網(wǎng)絡(luò)安全戰(zhàn)略"。

安全移動(dòng)的未來(lái)

隨著汽車互聯(lián)性的擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)安全也必須與時(shí)俱進(jìn)，不僅要防止新出現(xiàn)的威脅，還要建立消費(fèi)者對(duì)越來(lái)越多的自動(dòng)駕駛和軟件驅(qū)動(dòng)汽車的信任。移動(dòng)鏈接的未來(lái)取決于數(shù)字信任，而數(shù)字信任取決于確保全球供應(yīng)鏈的通信安全、軟件更新安全和不折不扣的硬件組件。

積極主動(dòng)的多層次安全策略至關(guān)重要。這包括利用能夠抵御當(dāng)前和未來(lái)攻擊的加密技術(shù)，實(shí)施實(shí)時(shí)威脅檢測(cè)和軟件補(bǔ)丁，以及不僅對(duì)車輛而且對(duì)其支持基礎(chǔ)設(shè)施采用安全最佳實(shí)踐。隨著汽車系統(tǒng)越來(lái)越依賴 V2X、云連接和人工智能驅(qū)動(dòng)的功能，攻擊面也在不斷擴(kuò)大，因此恢復(fù)能力成為一個(gè)不可或缺的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

制造商必須從系統(tǒng)層面出發(fā)，將網(wǎng)絡(luò)安全從概念植入到退役。這意味著要在設(shè)計(jì)階段建立威脅模型，在工程設(shè)計(jì)過程中采用安全的開發(fā)實(shí)踐，在生產(chǎn)過程中實(shí)施強(qiáng)大的訪問控制，并在報(bào)廢時(shí)進(jìn)行安全退役。正如功能安全已成為不容妥協(xié)的問題一樣，汽車制造商現(xiàn)在也必須將網(wǎng)絡(luò)安全放在同等重要的位置。

前進(jìn)道路上的重要啟示：

網(wǎng)絡(luò)安全在汽車生命周期的每個(gè)階段都至關(guān)重要。

ISO 21434 等標(biāo)準(zhǔn)和后量子加密技術(shù)為安全設(shè)計(jì)提供了必要的保障。

隨著 V2G 和自主系統(tǒng)的發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施安全必須與車輛安全相匹配。

量子計(jì)算是未來(lái)對(duì)傳統(tǒng)加密技術(shù)的真正威脅。

積極主動(dòng)的分層防御策略對(duì)于保護(hù)下一代移動(dòng)性是必不可少的。

自動(dòng)駕駛與聯(lián)網(wǎng)車輛的快速發(fā)展為交通出行帶來(lái)了變革性變化，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換、協(xié)同駕駛等創(chuàng)新功能。但是，隨著自動(dòng)駕駛汽車成為現(xiàn)代交通的重要組成部分，其復(fù)雜系統(tǒng)面臨著日益增加的網(wǎng)絡(luò)安全威脅。

當(dāng)前，汽車已然蛻變成為車輪上的數(shù)據(jù)中心。在每一輛汽車的內(nèi)部，源源不斷產(chǎn)生的數(shù)據(jù)如潮水般涌來(lái)，這些數(shù)據(jù)來(lái)自安全系統(tǒng)、車載傳感器、導(dǎo)航系統(tǒng)等各個(gè)方面。

因此，將網(wǎng)絡(luò)安全功能嵌入汽車設(shè)計(jì)的每個(gè)階段并預(yù)測(cè)新出現(xiàn)的威脅，汽車行業(yè)可以不斷推進(jìn)未來(lái)的安全、智能和柔性交通體系。這包括采用多層次的方法，包括加密算法、入侵檢測(cè)系統(tǒng)、安全軟件更新、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，以及一種整體方法來(lái)保護(hù)自動(dòng)駕駛汽車系統(tǒng)，不僅要實(shí)施該方法，還能顯著降低網(wǎng)絡(luò)攻擊的風(fēng)險(xiǎn)，并確保自動(dòng)駕駛汽車在互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)中安全可靠地運(yùn)行。

總之，如何有效解決下一代互聯(lián)汽車的網(wǎng)絡(luò)安全需要將前瞻與警惕性相結(jié)合的前瞻性的策略。