智能网联车网络安全研究综述
发布时间：2021-11-28 09:24
针对汽车的网络攻击不仅会造成隐私泄露和经济损失,严重情况下还会危及生命安全,甚至上升为国家公共安全问题,因此智能网联车网络安全问题已成为当前研究的热点。首先,对智能网联车中车载网络的结构现状和特点进行了介绍,阐述了车载网络安全面临的设计约束和挑战。其次,结合车载网络当前面临的功能安全和信息安全问题,综述了近年来车载网络安全方面国内外最新研究进展。最后,从车载网络结构的特点出发,从标准建设、功能安全和信息安全3个方面,围绕智能网联车网络信息安全问题指出了一些重要的研究方向和建议。
【文章来源】：通信学报. 2020,41(06)北大核心EICSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
车载网络的攻击入口、安全漏洞和入侵检测可利用特征之间的关系
基于特征观察的检测方法针对特定攻击模型往往能够取得高的检测精度，具有响应时间短、网络带宽开销小的特点[67]。然而考虑到汽车长生命周期（20年左右）、网络环境动态变化的特点，现有研究中主要存在3个方面的问题。(1)检测方法往往对应特定的攻击模型；(2)检测效果的稳健性不强（有诸多前提条件，缺乏对汽车状态的感知）；(3)缺乏检对检测响应时间的评估及对功能安全保障的影响。考虑到ACPS功能安全关键属性，亟待通过入侵检测模型和算法的优化研究来解决上诉问题，以避免因网络安全问题导致严重的智能网联车功能安全危机。2)基于信息理论和统计分析的检测方法
如图1所示，在网络视角下，作为车联网架构中的移动终端，智能网联车是一个异构分布式实时系统，车载电子控制单元（ECU,electronic control unit）由异构网络（控制器局域网络（CAN,controller area network）、本地互联网络（LIN,local interconnect network）等）连接，不同网络之间通过网关实现信息交互，网络体系结构呈现异构、实时、成本敏感等特点[12]，其主要特征如下。1)丰富的对外接口。随着车用无线通信技术（V2X,vehicle to everything）的发展，智能网联车具有互联化特征，即汽车将不再是一个独立的电子系统，而是车联网架构下的一个移动终端，为实现车与X（例如车、路、人、云等）的信息交换，将配备丰富的对外通信接口（例如蓝牙、GPS、4G/5G、Wi-Fi等）。与此同时，通信需求增加和对外接口丰富将导致网络攻击入口和形式的多样化。
【参考文献】：
期刊论文
[1]5G技术在汽车产业中的创新应用研究[J]. 方凯正,朱成,刘頔. 科技与创新. 2020(06)
[2]智能车与网联技术分析[J]. 郄广,张岩. 移动通信. 2020(01)
[3]智能网联汽车的安全威胁研究[J]. 荀毅杰,刘家佳,赵静. 物联网学报. 2019(04)
[4]Intelligent and connected vehicles: Current status and future perspectives[J]. YANG DianGe,JIANG Kun,ZHAO Ding,YU ChunLei,CAO Zhong,XIE ShiChao,XIAO ZhongYang,JIAO XinYu,WANG SiJia,ZHANG Kai. Science China（Technological Sciences）. 2018(10)
[5]基于随机森林的车载CAN总线异常检测方法[J]. 吴玲云,秦贵和,于赫. 吉林大学学报(理学版). 2018(03)
[6]苗圩:发展智能网联汽车的六大重点工作[J]. 苗圩. 汽车纵横. 2017(07)
[7]智能网联汽车（ICV）技术的发展现状及趋势[J]. 李克强,戴一凡,李升波,边明远. 汽车安全与节能学报. 2017(01)
[8]车载CAN总线网络安全问题及异常检测方法[J]. 于赫,秦贵和,孙铭会,闫鑫,王璇喆. 吉林大学学报(工学版). 2016(04)
[9]Security-aware Signal Packing Algorithm for CAN-based Automotive Cyber-physical Systems[J]. Yong Xie,Liangjiao Liu,Renfa Li,Jianqiang Hu,Yong Han,Xin Peng. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2015(04)
[10]TTP/C协议的关键特性研究[J]. 刘冬冬,张天宏,陈建,于兵. 计算机测量与控制. 2012(10)
硕士论文
[1]车内CAN总线入侵检测算法研究[D]. 关亚东.哈尔滨工业大学 2019
[2]复杂网络环境下智能网联汽车安全威胁分析与远程入侵研究[D]. 李岩松.西安电子科技大学 2019
[3]网联汽车入侵检测系统的研究与实现[D]. 曾凡.电子科技大学 2018
[4]基于Renyi信息熵的CAN总线异常检测方法[D]. 闫鑫.吉林大学 2017
本文编号：3524166
【文章来源】：通信学报. 2020,41(06)北大核心EICSCD
【文章页数】：14 页
【部分图文】：
车载网络的攻击入口、安全漏洞和入侵检测可利用特征之间的关系
基于特征观察的检测方法针对特定攻击模型往往能够取得高的检测精度，具有响应时间短、网络带宽开销小的特点[67]。然而考虑到汽车长生命周期（20年左右）、网络环境动态变化的特点，现有研究中主要存在3个方面的问题。(1)检测方法往往对应特定的攻击模型；(2)检测效果的稳健性不强（有诸多前提条件，缺乏对汽车状态的感知）；(3)缺乏检对检测响应时间的评估及对功能安全保障的影响。考虑到ACPS功能安全关键属性，亟待通过入侵检测模型和算法的优化研究来解决上诉问题，以避免因网络安全问题导致严重的智能网联车功能安全危机。2)基于信息理论和统计分析的检测方法
如图1所示，在网络视角下，作为车联网架构中的移动终端，智能网联车是一个异构分布式实时系统，车载电子控制单元（ECU,electronic control unit）由异构网络（控制器局域网络（CAN,controller area network）、本地互联网络（LIN,local interconnect network）等）连接，不同网络之间通过网关实现信息交互，网络体系结构呈现异构、实时、成本敏感等特点[12]，其主要特征如下。1)丰富的对外接口。随着车用无线通信技术（V2X,vehicle to everything）的发展，智能网联车具有互联化特征，即汽车将不再是一个独立的电子系统，而是车联网架构下的一个移动终端，为实现车与X（例如车、路、人、云等）的信息交换，将配备丰富的对外通信接口（例如蓝牙、GPS、4G/5G、Wi-Fi等）。与此同时，通信需求增加和对外接口丰富将导致网络攻击入口和形式的多样化。
【参考文献】：
期刊论文
[1]5G技术在汽车产业中的创新应用研究[J]. 方凯正,朱成,刘頔. 科技与创新. 2020(06)
[2]智能车与网联技术分析[J]. 郄广,张岩. 移动通信. 2020(01)
[3]智能网联汽车的安全威胁研究[J]. 荀毅杰,刘家佳,赵静. 物联网学报. 2019(04)
[4]Intelligent and connected vehicles: Current status and future perspectives[J]. YANG DianGe,JIANG Kun,ZHAO Ding,YU ChunLei,CAO Zhong,XIE ShiChao,XIAO ZhongYang,JIAO XinYu,WANG SiJia,ZHANG Kai. Science China（Technological Sciences）. 2018(10)
[5]基于随机森林的车载CAN总线异常检测方法[J]. 吴玲云,秦贵和,于赫. 吉林大学学报(理学版). 2018(03)
[6]苗圩:发展智能网联汽车的六大重点工作[J]. 苗圩. 汽车纵横. 2017(07)
[7]智能网联汽车（ICV）技术的发展现状及趋势[J]. 李克强,戴一凡,李升波,边明远. 汽车安全与节能学报. 2017(01)
[8]车载CAN总线网络安全问题及异常检测方法[J]. 于赫,秦贵和,孙铭会,闫鑫,王璇喆. 吉林大学学报(工学版). 2016(04)
[9]Security-aware Signal Packing Algorithm for CAN-based Automotive Cyber-physical Systems[J]. Yong Xie,Liangjiao Liu,Renfa Li,Jianqiang Hu,Yong Han,Xin Peng. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2015(04)
[10]TTP/C协议的关键特性研究[J]. 刘冬冬,张天宏,陈建,于兵. 计算机测量与控制. 2012(10)
硕士论文
[1]车内CAN总线入侵检测算法研究[D]. 关亚东.哈尔滨工业大学 2019
[2]复杂网络环境下智能网联汽车安全威胁分析与远程入侵研究[D]. 李岩松.西安电子科技大学 2019
[3]网联汽车入侵检测系统的研究与实现[D]. 曾凡.电子科技大学 2018
[4]基于Renyi信息熵的CAN总线异常检测方法[D]. 闫鑫.吉林大学 2017
本文编号：3524166
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