车联网身份及密钥管理应用方案
网络安全技术在车联网系统中的应用研究
网络安全技术在车联网系统中的应用研究1. 引言随着车联网技术的发展，人们可以享受到更加智能化和便捷化的交通出行体验。
然而，车联网系统所涉及的大量车辆信息和用户数据的传输和储存，也带来了安全威胁。
网络安全技术在车联网系统中的应用研究变得至关重要，旨在保护用户隐私和确保车辆信息的机密性、完整性和可用性。
2. 车联网系统的安全威胁车联网系统面临各种安全威胁，如未经授权的访问、数据泄漏、远程攻击等。
这些威胁可能导致交通事故、个人信息泄露和车辆失控等严重后果。
因此，确保车联网系统的安全性是一个紧迫的任务。
3. 密码学在车联网系统中的应用密码学是网络安全技术中的重要组成部分，对于车联网系统的安全至关重要。
可采用如下密码学技术来保护车联网系统的安全：3.1 加密技术：通过对车联网系统中的数据进行加密，保障信息传输的机密性。
3.2 密钥管理技术：确保密钥的安全存储和合理分发，防止密钥被黑客窃取。
3.3 数字签名技术：用于验证数据的真实性和完整性，防止数据被篡改。
4. 车辆认证与身份验证车辆认证与身份验证是车联网系统中的另一个重要安全环节。
采用身份验证技术可以防止未授权访问和恶意操作。
常用的身份验证方法包括：4.1 密码验证：采用车辆识别码、密码、指纹等方式进行身份验证。
4.2 生物特征识别：通过车辆内部的生物特征识别装置，如指纹、虹膜等，进行身份验证。
5. 入侵检测与防御入侵检测与防御是车联网系统中的关键环节。
利用入侵检测系统（IDS）和入侵防御系统（IPS），可以及时发现和阻止恶意攻击，并保护车辆和用户的安全。
常用的入侵检测与防御技术包括：5.1 行为分析技术：通过对车辆的行为进行分析，检测出异常情况。
5.2 入侵签名技术：建立数据库，存储已知的入侵行为特征，通过对比判断是否发生入侵。
5.3 异常侦测技术：利用统计学方法，分析车辆行为的异常情况，及时发现入侵。
6. 安全通信协议安全通信协议是保护车联网系统中数据传输的关键环节。
车联网信息安全问题及解决方案
车联网信息安全问题及解决方案近年来，随着车联网技术的迅速发展和应用，车联网成为了汽车行业的热门话题之一。
车联网技术使得车辆与互联网相互连接，可实现车辆信息共享、车辆控制等多项功能，并且可以提高驾驶效率和安全性。
然而，车联网技术也带来了与信息安全相关的新挑战，例如车联网黑客入侵，车载系统攻击，车辆位置追踪等，车联网信息安全问题备受人们关注。
一、车联网信息安全问题车联网技术让车与互联网相连接，不可避免地会带来更多的网络安全威胁。
车载系统是车联网中最具威胁的组成部分之一，攻击者可以利用这些系统的漏洞实施攻击，例如对车联网的窃取、滥用和破坏。
1.车联网黑客入侵由于车辆内部及车联网的许多系统通讯协议都缺乏安全性，黑客入侵车辆里面的系统甚至可以控制车辆或者获取车辆敏感信息。
例如，黑客可以利用车载无线通讯设备入侵车辆，在车主不知情的情况下对车辆进行拦截，劫持和控制。
此外，他们可以使用远程访问工具对车辆进行攻击，例如在行驶中关闭引擎或刹车等。
2.车联网定位追踪由于车辆内部电子设备的普及，许多车辆都会收集和储存车主敏感信息，包括车主行驶路线、车辆位置、车主的通信历史等。
攻击者可以利用这些信息追踪车主的位置、记录车主的行踪，这样则侵犯了车主的个人隐私。
二、车联网信息安全解决方案这些车联网信息安全问题会给车主带来很大安全隐患，为解决这些问题，需要采取一系列措施来保护车辆和车主的安全和隐私。
1.车联网系统升级车辆生产厂商可以为车载系统升级提供更高的安全性。
这些升级可以添加新的功能和更新旧的功能，以保护车载系统免受恶意攻击，提高车辆的信息安全。
2.数据加密和加密算法车联网中的数据加密和加密算法非常重要。
数据加密和加密算法是车联网信息安全的核心之一。
可以采用先进技术进行数据加密，例如使用AES加密、基于身份的访问控制和防篡改技术等保证车辆信息的安全。
3.安全访问验证对车密钥管理基础设施的认证和有效性进行验证，以确保只有授权用户可以访问车辆的信息。
车联网中的安全通信协议设计与实现
车联网中的安全通信协议设计与实现随着物联网技术的不断发展，车联网作为其中的重要组成部分，已经成为现代汽车行业的一个重要趋势。
然而，车联网技术的快速普及也带来了安全性的重大挑战。
为了保障车联网系统的安全通信，设计和实现安全通信协议是至关重要的。
安全通信协议是指在车联网中，实现车辆与车辆之间、车辆与基础设施之间的数据传输过程中保证数据的机密性、完整性和可用性的一种通信方式。
本文将介绍车联网中安全通信协议的设计原则、具体实现方法以及面临的挑战。
首先，安全通信协议的设计应遵循以下原则：1. 机密性：保护数据的机密性是安全通信协议的首要任务。
通过采用对称加密算法或者公钥加密算法，对数据进行加密处理，确保只有合法的参与方能够解密读取数据。
2. 完整性：车辆与车辆之间、车辆与基础设施之间的通信过程中，数据的完整性对于保证通信的可靠性至关重要。
采用消息认证码（MAC）或者数字签名的方式对数据进行校验，确保数据在传输过程中没有被篡改。
3. 可用性：安全通信协议应确保通信的可用性，即保证数据的及时传输，并防止对通信过程的干扰和拒绝服务攻击。
其次，车联网中安全通信协议的具体实现方法主要包括以下几个方面：1. 身份认证：在车辆与车辆之间、车辆与基础设施之间的通信过程中，通过身份认证的方式确定通信的参与方的合法性。
常见的身份认证方法包括数字证书、密钥交换协议等。
2. 密钥管理：密钥管理是安全通信协议中的核心环节，涉及到密钥的生成、分发、存储和更新等过程。
密钥管理需要保证密钥的机密性和完整性，同时也要考虑密钥更新的灵活性。
3. 数据加密：采用对称加密算法或者公钥加密算法对敏感数据进行加密处理，保证数据的机密性。
在协议设计中，应根据数据的安全级别和性能需求选择合适的加密算法。
4. 数据完整性校验：通过消息认证码（MAC）或者数字签名的方式对数据进行校验，确保数据在传输过程中没有被篡改。
5. 抗攻击功能：车联网通信协议应具备抗攻击的能力，能够防止各种常见的网络攻击和安全漏洞，如重放攻击、拒绝服务攻击等。
车联网应用,解决方案
车联网应用,解决方案篇一：浅谈车联网技术发展与应用前景浅谈车联网技术发展与应用前景自20XX年国际电信联盟发表了《The Internet of Things》的年度报告,向世界宣告物联网时代即将到来。
随着物联网的快速发展,另一个新型概念——车联网应运而生。
在上海世博会通用汽车的“车联网——网联城市智能交通”专题论坛上,各界专家深入分析并论证了车联网相关技术的发展及其对未来城市交通模式的全新改变,广泛看好车联网的发展前景,认为车联网是汽车未来的发展方向。
1 车联网概述车联网的概念车联网是装载在车辆上的电子标签通过无线射频等识别技术,实现在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和动、静态信息,进行提取和有效利用,并根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务。
车联网将继互联网、物联网之后,成为未来智能城市的另一个标志。
车联网的特点“车联网”时代的智能汽车有以下几个特点:第一,车与车之间能够保持相对固定的距离,可以实现零碰撞;第二,车与车之间的组队是随机进行的,根据车主的目的地,通过GPS 定位和车辆之间的自动沟通,车与车之间可以临时组队或离队,提高交通效率。
2 车联网实现的条件具备一定的技术基础车联网是基于汽车标准信息源技术,而此项技术又是基于无线射频识别技术开发的涉车信息资源的应用技术。
RFID 是一种非接触式的自动识别技术,通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,可工作于各种恶劣环境。
在实际应用中,就是通过车辆收集处理,并共享大量信息,让车与车、车与道路的行人和自行车,以及车与城市网络互相联结,从而实现更智能更安全的驾驶。
目前,我国已经实施了车辆射频电子标签自动识别系统。
上海世博会上汽集团——通用汽车馆展示了城市概念车EN-V车型,这款车的自动驾驶电气化,车联网概念将把人类带入零排放、零交通事故的未来汽车时代。
车联网身份及密钥管理应用方案
广域无线 (移动)通信
基础设施点对点通信
车| 车 通 信
车辆 板载设备
安全子系统
硬件安全模块
车| 路 通 信
路边单元 板载设备
安全子系统
硬件安全模块
服务平台
应用更新服务……安全基础设施公钥基础设施(PKI)根证书管理(RCA)
长期证书管理(LTCA)假名证书管理(PCA)
21
4.4.3 V2X安全应用框架
供应商可拿到身份标识证书进行备份，将证书导入任 意T-BOX，无法标识T-BOX的唯一性，且无法形成对T-BOX的有效管理
指令易被破解，影响行车安全（易被黑客冒充控制中心发布恶意指令）
ECU安全 •影响正品配件销售（车主自行破解升级）
车机HU
FOTA
远程接收非法或恶意软件/更新包，间接影响汽车/行车安全手机与车机双向控制指令截获、篡改，影响行车安全获取虚假车辆控制单元状态
国际相关标准（密码相关）美国RSA相关PKCS系列规范国际电信联盟的ITU-T X.509规范IETF组织的公钥基础设施PKIX规范等
4
影响车联网密码应用的相关法律和政策《中华人民共和国网络安全法》《关键信息基础设施安全保护条例》---定义交通相关领域属于关键基础设施《中共中央办公厅2015年4号文件》---推进国密算法在交通相关领域应用《中华人民共和国密码法草案》---明确密码的应用方法和主管机构《网络安全等级保护基本要求》《智能网联汽车信息安全白皮书》
安全目标
安全功能授权控制非授权访问的检测运行状态指示核准的工作模式错误检测敏感参数保护设计分发和实现
11个安全域 (元素)密码模块规格密码模块接口角色、服务和鉴别软件/固件安全运行环境物理安全非入侵式安全敏感安全参数管理自测试生命周期保障对其他攻击的缓解
车联网解决方案
-服务扩展：支持平台功能扩展，包括但不限于智能交通管理、远程诊断等。
4.车联网应用服务
-安全应用：提供前向碰撞预警、车道保持辅助等主动安全技术。
-效率应用：实现实时交通信息推送、动态路径规划等交通效率优化服务。
-信息服务：提供周边设施查询、在线导航等增值信息服务。
-智能驾驶：探索自动驾驶技术，逐步实现车辆智能化控制。
四、实施策略
1.前期准备：开展市场调研，分析用户需求，明确技术路线和政策法规要求。
2.技术研发：依托国内外先进技术，进行车载终端、RSU设备和云平台的技术研发。
3.试点示范：在选定的区域开展试点项目，验证技术方案可行性和市场接受度。
4.逐步推广：基于试点经验，分阶段、分区域推广车联网应用。
第2篇
车联网解决方案
一、引言
车联网作为智能交通系统的重要组成部分，其通过集成先进的信息通信技术、智能控制技术和大数据处理技术，实现车与车、车与路、车与人的智能互联。本方案旨在制定一套详尽的车联网解决方案，以提升交通安全、效率和用户体验，同时确保方案的合法合规性。
二、方案目标
1.提升道路安全水平，降低交通事故发生率。
5.持续优化：根据用户反馈和市场需求，不断优化产品和服务。
五、合法合规性保障
1.遵守法律法规：严格按照国家关于车联网的相关法律法规执行，确保项目合法合规。
2.标准化建设：推动车联网技术标准的制定和实施，提高行业整体水平。
3.政策支持：积极争取政府政策扶持和资金支持，为车联网项目提供良好的外部环境。
六、结论
1.车载终端设备
（1）设备要求：符合国家相关标准，具有行驶记录、定位、通信等功能。
车联网安全解决方案
车联网安全解决方案一、引言车联网是指通过互联网将车辆、道路和交通设施等进行连接和通信的技术。
然而，随着车联网技术的快速发展，安全问题也日益凸显。
车联网的安全威胁包括车辆遭受黑客攻击、用户隐私泄露等。
为了保障车联网系统的安全性，本文将提出一些解决方案。
二、车联网安全威胁及其影响1. 车辆遭受黑客攻击车辆遭受黑客攻击的风险正在不断增加。
黑客可以通过劫持车载系统、远程操控车辆、篡改车辆数据等方式，对车辆进行非法操作，甚至危及乘客的生命安全。
2. 用户隐私泄露车联网系统中涉及大量的用户隐私数据，包括行车记录、定位信息、个人联系方式等。
如果这些数据泄露给不法分子，将对用户的个人安全和隐私造成威胁。
三、车联网安全解决方案1. 强化网络安全防护为了防止黑客攻击车辆，车联网系统需要采取一系列的网络安全措施。
首先，加强系统的身份认证机制，避免恶意用户冒充合法用户进行非法操作。
其次，对车辆进行定期的安全检测和漏洞扫描，及时修复可能存在的安全问题。
此外，数据传输过程中需要采用加密算法，确保数据的机密性和完整性。
2. 安全隐私保护为了保护用户的隐私不被泄露，车联网系统应严格遵守相关隐私保护法规，合法使用用户数据，并及时删除或匿名处理无关的个人信息。
同时，车联网公司还需制定明确的用户隐私政策，并向用户提供清晰明了的隐私条款。
3. 安全固件升级车载系统中的固件需要定期升级以解决已知的安全漏洞，并及时更新安全补丁。
车辆制造商应该建立起完善的固件更新机制，为消费者提供便捷的固件升级服务，以确保车载系统的安全性。
4. 建立安全监控系统车联网公司需要建立起完善的安全监控系统，对车辆、网络和用户数据进行监控和实时分析。
通过监测异常行为、网络攻击和数据泄露等，提前发现并处理安全威胁，最大程度地减少损失。
5. 加强安全教育与培训为了增强车辆驾驶者和车联网用户的安全意识，车联网公司应开展安全教育和培训活动。
教育用户了解车辆安全和隐私保护的重要性，并提供相应的安全技能培训，使用户能够正确应对安全威胁。
车联网中安全通信协议的设计与分析
车联网中安全通信协议的设计与分析随着物联网技术的不断发展，车联网作为物联网的一个重要分支领域受到了越来越多的关注。
车联网的快速发展给行车安全、交通管理和车辆控制等方面带来了巨大的便利性，但也带来了一系列的安全风险。
为了保障车辆网络通信的安全与可靠性，车联网系统需要采用合适的安全通信协议。
车联网中安全通信协议的设计主要涉及到车辆间的通信安全和车辆与基础设施的通信安全两个方面。
首先，对于车辆间的通信安全，主要考虑以下几个方面：1. 身份认证：在车联网中，车辆需要对其他车辆进行身份认证，以确保通信双方的身份合法。
可以采用基于公钥基础设施（PKI）或者数字证书的方式实现身份认证，确保通信的安全性。
2. 数据加密：车联网中传输的数据可能涉及到车辆位置、状态信息等敏感数据，需要采用合适的加密算法来保护数据的机密性。
对于数据加密，可以使用对称加密算法和非对称加密算法相结合的方式，确保数据的机密性。
3. 认证协议：车辆间的通信过程中，需要使用认证协议来确保通信的安全。
认证协议可以采用基于挑战响应方式的方法，如基于Diffie-Hellman算法的认证协议，通过挑战响应验证通信双方的身份，以防止通信双方的冒充或欺骗攻击。
4. 安全密钥管理：车联网中的通信安全离不开密钥的管理。
安全密钥的生成、分发和更新是一个重要的问题。
可以借鉴现有的密钥管理方案，如基于PKI的密钥管理方案，确保密钥的安全性和有效性。
其次，对于车辆与基础设施的通信安全，主要考虑以下几个方面：1. 数据完整性：在车辆与基础设施之间的通信过程中，可以采用数据签名的方式来确保数据的完整性。
即发送方对数据进行数字签名，接收方通过验证数字签名以确定数据是否被篡改。
2. 安全连接：车辆与基础设施之间的通信需要建立安全的连接。
可以采用虚拟专用网络（VPN）来实现车辆与服务器之间的安全通信，确保通信的私密性与安全性。
3. 安全升级：车辆与基础设施之间的通信需要进行定期的安全升级，以及时修复发现的安全漏洞。
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明确的边界
数据输入 数据输出 控制输入 状态输出
电源 模块边界
1.4 密钥应用等级要求（1-4级）
参见国家标准：《GMT 0028-2014 密码模块安全技术要求》
安全目标
安全功能 授权控制 非授权访问的检测 运行状态指示 核准的工作模式 错误检测 敏感参数保护 设计分发和实现
国际相关标准（密码相关） 美国RSA相关PKCS系列规范 国际电信联盟的ITU-T X.509规范 IETF组织的公钥基础设施PKIX规范等
4
1.2 车联网国内相关密码应用标准
序号 1 2 3 4
国5 内
6 7 8 9 10
名称 《国家车联网产业标准体系建设指南（智能网联汽车）》 T/ITS《基于公众电信网的联网汽车信息安全技术要求》 《车联网信息安全防护指南》 《2017年智能网联汽车信息安全白皮书》 GB《汽车信息安全通用技术规范 》 GB/T《汽车远程信息服务通信终端安全规范》 GB/T《车载T-BOX信息安全技术要求》 GB/T《汽车软件升级安全防护规范》 GB/T《车辆总线信息安全技术要求》 智能交通 ：《数字证书应用接口》、《数字证书格式》
1.2 车联网安全的相关规范
影响车联网密码应用的相关法律和政策
《中华人民共和国网络安全法》 《关键信息基础设施安全保护条例》
国家法规 及政策
---定义交通相关领域属于关键基础设施
《中共中央办公厅2015年4号文件》 ---推进国密算法在交通相关领域应用
《中华人民共和国密码法草案》
行业标准 及建议
车机HU
终端 T-BOX
控制中心 CAN总线 Level 4
•指令易被破解，影响行车安全（易被黑客冒充控 制中心发布恶意指令）
ECU安全 •影响正品配件销售（车主自行破解升级）
远程解锁
自动升降窗
空调送风
12
3.2车联网身份及密钥管理的应用方案
安全方案群
下行指令 安全
ECU安全
OTA防护
非对称/对称密码 基础设施 标准化
汽车
2010
2011
南卡罗莱纳大 学实现对 TMPS系统的 攻击与实现利 用OBD接口控 制汽车
2012
2013
2014
BLACKHAT曝 光多款汽车的 电子系统存在 安全风险 360破解特斯 拉
2015
2016/2017
科恩实验室实现对 特斯拉的远程入侵 DEFCON上， 360公司实现对特斯 拉汽车自动驾驶系 统的攻击
负责机构 工业部、国标委 智能交通产业联盟
TIAA 中国汽车工程协会
发布时间 2017/12/27 2017/12/10 2017/02/28 2017/6/12
2018年
汽车标委会 (NTCAS)
2019-2020
交通部
2018年
5
1.3 密钥在车联网应用中的意义
车端及零配件 身份认证
密钥协商 非对称协商密钥
8
11个安全域 (元素)
密码模块规格 密码模块接口 角色、服务和鉴别 软件/固件安全 运行环境 物理安全 非入侵式安全 敏感安全参数管理 自测试 生命周期保障 对其他攻击的缓解
1.4 密钥应用与车联网平台的关系
TSP系统
OTA系统
MES系统
车联网联接平台
车端/总线数据 传输机密性
敏感数据 公钥加密
对称/非对称 密钥基础设施
OTA升级包 合法性和完整性
用户控车指令 不可否认性
6
终端和终端安全通 信和身份认证
终端和云端安全 通信和身份认证
空中升级数据 完整性/真实性
1.4 密钥应用形态 常见的密码模块
加密芯片
智能密码钥匙
加密机
7
加密软件
数字钥匙
运营商
•供应商可拿到身份标识证书进行备份，将证书导入任
物联网网络
意T-BOX，无法标识T-BOX的唯一性，且无法形成对T近场通信 BOX的有效管理
FOTA
•远程接收非法或恶意软件/更新包，间接影响汽车/行车 安全
•手机与车机双向控制指令截获、篡改，影响行车安全 •获取虚假车辆控制单元状态
Level 3
移动终端 路边单元 Level1: 云服务/移动终端/路边单元
10
2.车联网安全防护框架
安全防护的基本要求
11
3.1车联网密码应用方案的基本思路
•认证方式简单，易被破解
远程通 •缺乏终端对车厂外联服务的身份校验
Level 1
信 •网络易被入侵，遭受恶意代码攻击
•身份标识表达、管理混乱（自建，第三方）
车联网身份及密钥管理应用方案
目录
1. 国家政策和规范 2. 车联网安全框架 3. 车联网密码应用方案 4. 车联网案例应用汇总
1.1 车联网安全性事件
USENIX安全会 议汽车攻击面分 析报告 DEFCON短信解 锁斯巴鲁傲虎
DEFCON会议 上，通过OBD 控制福特翼虎， 丰田普锐斯
Jeep Cherokee被远 程控制 USENIX上，实现利 用OBD设备对汽车的 远程控制 360公司破解比亚迪
---明确密码的应用方法和主管机构 《网络安全等级保护基本要求》 《智能网联汽车信息安全白皮书》
国际标准 参考
---明确车厂车联网运营商的防护责任和要求
国家标准（密码相关） GM/T 0009《SM2密码算法使用规范》 GM/T 0015 《基于SM2密码算法证书格式规范 GM/T 0031《安全电子签章密码技术规范》 GM/T 0034《基于SM２的证书认证技术规范》 GM/T 0054《信息系统密码应用基本要求》
非对称/对称密钥管 理PKI/KMS系统
密钥管理
9
通信加密
设备和身 份识别
指令鉴别
数据完整
2.车联网安全应用通用框架
四级框架：根据安全防护涉及车联网业务划分
ADAS感知
服务平台 移动终端
Level 4: ECU/传感器/执行器
网关
服务平台
Level 3： 网关（OTA）
ADAS感知 Level 2: 接口设备/外部感知
链路安全
互联网 3G/4G
Level 2
外联服务
•服务端和客户端无法确认双方真实身份
Level
核心 业务
3
TSP/
T-BOX Server
•第三方CA签发的身份标识通用，离线签发和导入，易被 用于其他车企；且标识变更依赖第三方 •第三方CA合规、合法性不确定
Level 2
•传输非法指令；正常指令被获取、篡改