汽车电子中的信息安全与功能安全
汽车电子中的信息安全与功能安全
随着汽车电子技术的飞速发展，车辆已经从传统的机械设备转变为高度智能化、电子化和联网的复杂系统。信息安全（Cybersecurity）和功能安全（Functional Safety）成为现代汽车设计中不可或缺的两大关键要素。
信息安全（Cybersecurity）
信息安全侧重于防止恶意攻击、未经授权的访问和数据泄露，以确保汽车系统的安全性。随着汽车愈发依赖互联技术，它们成为了网络攻击的潜在目标，攻击者可以通过车辆的无线通信接口、软件更新渠道甚至物理接触来试图控制汽车或窃取重要信息。
信息安全的关键要素：
- 保密性（Confidentiality）：确保车辆的敏感数据（如GPS位置、个人信息、驾驶习惯等）不被未经授权的个人或设备获取。
- 完整性（Integrity）：防止汽车系统中的数据被篡改，确保传感器、控制系统和通信系统提供的所有数据是真实可靠的。
- 可用性（Availability）：防止系统遭受拒绝服务攻击，确保车辆的电子控制系统在需要时能够正常运行。
功能安全（Functional Safety）
功能安全关注的是汽车电子控制系统在发生故障时的行为，确保系统在故障情况下不会对乘客和行人造成伤害。随着汽车电子系统复杂性的增加，功能安全变得越来越重要。
功能安全的关键要素：
- 故障检测：系统需要能够检测到自身的故障，并采取适当的措施，如降级运行或安全停车。
- 故障容限：系统需要能够在部分组件失效的情况下继续安全运行。
- 故障保护：系统需要有机制来防止故障扩散，避免故障影响到其他系统。
信息安全与功能安全的关系
信息安全和功能安全虽然关注点不同，但它们之间存在密切的联系。例如，一个被黑客攻击的系统可能会表现出类似硬件故障的行为，这可能导致功能安全机制的误触发。因此，在设计汽车电子系统时，需要综合考虑信息安全和功能安全，确保两者之间的相互影响得到妥善处理。
汽车信息安全标准
为了应对汽车信息安全的挑战，业界已经制定了一些相关标准：
- ISO/SAE 21434：这是汽车行业首个针对汽车网络安全的国际标准，规定了汽车供应链中所有参与方在开发和生产过程中需要遵循的网络安全管理要求。
- UN R155：这是联合国世界车辆法规协调论坛（WP.29）制定的汽车网络安全认证法规，要求汽车制造商证明其车辆具有足够的网络安全防护能力。
汽车功能安全标准
功能安全方面，ISO 26262是汽车行业最重要的标准之一，它为汽车电子/电气系统的功能安全提供了一个生命周期的规范框架。该标准涵盖了从概念阶段到生产、运行、服务和报废的整个产品生命周期。
实际案例
2015年，两位安全研究人员通过远程入侵一辆切诺基吉普车的娱乐系统，成功控制了车辆的转向、刹车和变速器。这一事件凸显了汽车信息安全的重要性，也促使汽车制造商和监管机构更加重视车辆的网络安全防护。
结论
随着汽车智能化和网联化的不断发展，信息安全和功能安全将成为汽车设计中不可或缺的重要组成部分。汽车制造商需要在产品开发的早期阶段就将这些安全要素纳入考虑，通过标准化的流程和方法来确保车辆的安全性。同时，相关监管机构也需要不断完善和更新安全标准，以适应汽车技术的快速发展。