MCU要怎么設計才能防止汽車(chē)被黑客攻擊？

　　你還記得不，從前，車(chē)窗是必須手動(dòng)搖上搖下的，發(fā)生交通事故甚至沒(méi)有安全帶可以保護我們的，在那個(gè)年代，所謂的“安全車(chē)輛”實(shí)際上只是表明車(chē)輛被鎖得好好的，不會(huì )被撬開(kāi)罷了。

　　近年來(lái)，隨著(zhù)高級駕駛輔助系統(ADAS)的引入-包括ABS、安全氣囊、剎車(chē)控制、方向盤(pán)控制、發(fā)動(dòng)機控制、巡航控制、啟停系統、自動(dòng)泊車(chē)和集成的導航系統(包括GPS和伽利略)，車(chē)輛的生態(tài)系統變得網(wǎng)絡(luò )化，復雜度日益增加，同時(shí)越來(lái)越多的電子設備正在取代傳統功能，包括車(chē)燈控制、空調、電動(dòng)車(chē)窗、發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)、開(kāi)啟車(chē)門(mén)、調整座椅位置、加熱座椅等，這個(gè)清單可以繼續列下去。

　　圖一給出了當前汽車(chē)內部的功能管理示意圖，車(chē)輛中的每一個(gè)功能都是被MCU網(wǎng)絡(luò )管理控制的，MCU之間通過(guò)CAN/FlexRay/LIN/MOST/以太網(wǎng)交換信息，控制動(dòng)力系統、底盤(pán)系統、車(chē)身系統和信息娛樂(lè )系統?，F在，已經(jīng)有不少MCU配置了這些通信總線(xiàn)單元。

　　盡管從單純的機械環(huán)境升級到復雜的電子網(wǎng)絡(luò )可以帶來(lái)舒適性的提升，同時(shí)提高了駕駛員和乘客的主動(dòng)和被動(dòng)安全性，但與此同時(shí)，因為這些控制單元互相聯(lián)網(wǎng)，帶來(lái)了日益顯著(zhù)的安全性、數據隱私以及可靠性問(wèn)題。

　　舉個(gè)例子，在幾十年前CAN總線(xiàn)剛被發(fā)明時(shí)，它并沒(méi)有設計安全功能。事實(shí)上，在車(chē)輛的通信總線(xiàn)上任何CAN報文都是采用廣播式發(fā)送，不支持任何授權、認證或加密協(xié)議?，F代車(chē)輛采用CAN總線(xiàn)交換報文，以開(kāi)啟車(chē)門(mén)和啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機。這些消息在車(chē)內的ECU和鑰匙內的電子單元之間交換。如果這個(gè)系統被破壞了，小偷偷車(chē)可就容易多了。此外，黑客可以訪(fǎng)問(wèn)車(chē)內的GPS，頻繁監控車(chē)輛位置，進(jìn)而找出司機的行車(chē)路線(xiàn)和何時(shí)會(huì )離開(kāi)車(chē)輛。

　　不僅如此，諸如用于電子郵件、短信、視頻流和視頻通話(huà)等應用的藍牙、GPRS或UMTS移動(dòng)通信這些無(wú)線(xiàn)通信方式更是擴大了黑客的“攻擊面”，他可以破壞任何通信系統和駕駛系統，或者插入惡意軟件，通過(guò)遠程訪(fǎng)問(wèn)盜取像車(chē)輛位置、習慣的行駛路線(xiàn)和完整的通話(huà)這些數據。

　　擔心了嗎?

　　根據定義，“開(kāi)放系統”是指暴露在若干手段的持續攻擊之下的系統。汽車(chē)內部和外部通信網(wǎng)絡(luò )的持續增加降低了現有的安全方案為這些開(kāi)放系統提供足夠保護的能力。

　　到現在為止，業(yè)界只是提供了應對內部和外部攻擊的理論性協(xié)議，而事實(shí)上，黑客控制任何駕駛系統(剎車(chē)、ABS、安全氣囊和導航)從而威脅汽車(chē)乘客生命安全的可能性比我們預期的要大得多。一些技術(shù)文章也告訴我們，通過(guò)這些“攻擊面”控制汽車(chē)并非只是空想。

　　現在有兩個(gè)研究小組正在進(jìn)行這方面的研究工作，一個(gè)來(lái)自華盛頓大學(xué)，另一個(gè)來(lái)自圣地亞哥大學(xué)，他們已經(jīng)發(fā)布了一些著(zhù)名的也很有趣的研究成果。他們通過(guò)對現代汽車(chē)的安全性進(jìn)行試驗分析，展示了ECU的內部脆弱性。顯示了控制汽車(chē)的大部分安全相關(guān)功能是多么容易，黑客們可以完全無(wú)視駕駛員的操控，并在進(jìn)行破壞之后通過(guò)完全擦除證據來(lái)掩蓋攻擊行為。

　　正是出于這種原因，近幾年來(lái)，一些組織，如EVITA(E-Safety Vehicle Intrusion Protected

　　Applications)和HIS (Hersteller Initiative Software)，已經(jīng)建立了一些指南，用于指導設計和驗證可以抵抗入侵和外部操控的系統。這些組織提出了使用加密通信協(xié)議的復雜軟件應用模式，同時(shí)也提出了一些非常有趣的指南，比如從硬件的角度，建立可以防止非法固件改變、未經(jīng)授權的入侵和非法濫用的更強大的微控制器。