詳解車載終端信息安全技術(shù)的威脅與防范

惡意攻擊者通過控制車載終端，向其所連接的總線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送大量偽造的數(shù)據(jù)包，占領(lǐng)總線資源，從而導(dǎo)致ECU拒絕服務(wù)。這是針對可用性的常見攻擊方式。

(6)重放

缺少對所收到消息的時效性的驗證，使利用重放攻擊而導(dǎo)致的汽車安全事件屢屢發(fā)生。攻擊者通過竊聽獲得重要的消息，并在自己需要的時候，再次發(fā)送，從而進行非授權(quán)的任意操作。

2.2 按照攻擊者發(fā)起的位置對威脅進行分類

(1)遠車攻擊

攻擊者通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的攻擊，包括通過攻擊汽車各網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用平臺，攻擊相應(yīng)的手機APP，或者在通信網(wǎng)絡(luò)中采取各種措施的攻擊(見圖1)。

這類攻擊成本低，突破環(huán)節(jié)多，威脅發(fā)生的可能性高。攻擊者也會SQL注入有安全漏洞的Web服務(wù)器端，監(jiān)聽通信信道，甚至利用車載終端遠程通信協(xié)議中的漏洞，比如用于車載終端與遠程呼叫中心通信的AQLINK協(xié)議中缺少控制信息包長的檢驗，或者隨機數(shù)缺陷等漏洞，發(fā)起攻擊。已經(jīng)出現(xiàn)的安全事件包括車載智能系統(tǒng)“Uconnect”被攻破，黑客可以實現(xiàn)遠程控制汽車剎車、油門和方向盤，為此克萊斯勒在美國緊急召回了140萬輛汽車。

(2)近車攻擊

攻擊者在車附近，通過短距離通信的各種協(xié)議，與車輛建立網(wǎng)絡(luò)連接，訪問車輛的信息系統(tǒng)(見圖2)。

既包括通過Wi-Fi或者藍牙協(xié)議的連接，也包括使用RKE，胎壓監(jiān)測、RFID車鑰匙的應(yīng)用，甚至攻擊者已經(jīng)開始分析802.11p或者DSRC等新興的，用于車車通信的短距離通信協(xié)議。2015年就有國內(nèi)安全團隊繞過幾款車的門鎖遙控滾碼機制，演示了非授權(quán)開車門的試驗。

(3)車內(nèi)攻擊

是指攻擊者已經(jīng)可以連接到車內(nèi)系統(tǒng)的各接口，包括用于診斷的OBD接口，車載終端提供的USB接口，或者能插入SD卡、CD、DVD的存儲介質(zhì)(見圖3)。這些接口和讀取存儲介質(zhì)的系統(tǒng)都與車內(nèi)總線相連，同時總線也連接了汽車的各ECU。

例如，攻擊者通過特別的硬件裝置連接到OBD接口，同時硬件裝置與電腦通過USB或者Wi-Fi進行連接，電腦就接入了車內(nèi)總線，可以發(fā)起探測和攻擊。也有試驗證明，攻擊者也可以通過惡意構(gòu)造的音頻或者視頻文件，對車載終端進行破解。這種攻擊的前提是知道播放器等應(yīng)用的安全漏洞

3、車載終端發(fā)展趨勢和防范重點

隨著車載終端處理能力的發(fā)展，其功能也將T-Box和Infotainment進行了融合。車載終端本身代碼量的增加，與車輛電子電氣系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連通，與云端信息的交互，終端升級機制的簡化，這些車載終端發(fā)展的趨勢以及威脅的特點、威脅發(fā)生的位置等因素決定了圍繞車載終端和針對其自身的安全機制的使用和安全防范的重點。應(yīng)在車載終端設(shè)計開發(fā)的過程中，使用科學(xué)的方法，實現(xiàn)真正的安全措施實施。

3.1 加強車載終端文件系統(tǒng)完整性校驗

采用完整性校驗手段對關(guān)鍵代碼或文件進行完整性保護。例如，在硬件的特殊分區(qū)中，保存一份當(dāng)前操作系統(tǒng)的指紋信息，定期對指紋信息進行校驗，確認操作系統(tǒng)關(guān)鍵文件未被修改。

車載智能終端硬件安全引導(dǎo)應(yīng)提供安全機制，保證只能加載可信的車載操作系統(tǒng)內(nèi)核組件。例如，操作系統(tǒng)的鏡像需要進行廠商簽名。在車載系統(tǒng)啟動時，需要進行簽名驗證，以發(fā)現(xiàn)對操作系統(tǒng)內(nèi)核的非法篡改。

3.2 與云端通信的信道安全

車載終端與外部通信，應(yīng)保證所使用信道安全。例如，使用支持網(wǎng)絡(luò)側(cè)和終端側(cè)雙向鑒權(quán)的SIM解決方案，并且在基帶處理中，增加對偽基站識別分析的能力，拒絕接入偽基站。在車載終端和TSP平臺建立相應(yīng)的VPN/VPDN/專用APN等，使車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)使用相對的專用網(wǎng)絡(luò)，利用加密機制和完整性校驗等技術(shù)手段，對抗竊聽、偽造等多種攻擊。同時，加強云端服務(wù)器安全，嚴格訪問控制策略，加強用戶權(quán)限設(shè)置管理，對口令強度采取必要要求，定期漏洞修補，從而保證平臺測安全。

3.3 車內(nèi)安全域隔離和訪問控制

車載終端與車內(nèi)各電子電氣系統(tǒng)劃分安全域，每個安全域有只屬于自己的，不能偽造的標(biāo)示，并通過相應(yīng)的密鑰對所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行加密和完整性保護。增加獨立的安全通信模塊，內(nèi)置集成高性能密碼安全芯片和安全操作系統(tǒng)，負責(zé)密鑰管理。必要時，在車載終端與車內(nèi)電子電氣系統(tǒng)總線之間添加串行防火墻，對車載終端傳送到各ECU的指令進行檢查，滿足安全性要求再傳遞。

車載終端自身內(nèi)核強制訪問控制：對用戶(或其他主體)與文件(或其他客體)標(biāo)記固定的安全屬性(如安全級、訪問權(quán)限等)，在每次訪問發(fā)生時，系統(tǒng)檢測安全屬性，確定用戶是否有權(quán)訪問該文件。

3.4 車載終端應(yīng)用程序安全

必須對應(yīng)用程序在運行過程中使用的文件訪問權(quán)限進行控制。對于使用客戶端數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)的車載終端，應(yīng)限制數(shù)據(jù)庫訪問權(quán)限。敏感信息需采用安全方式加密存儲，包括計算哈希值、對稱加密、非對稱加密等等技術(shù)手段。

應(yīng)用程序自身應(yīng)采取加殼、代碼混淆等適用的對抗逆向安全分析方法的保護，防止攻擊者查找系統(tǒng)漏洞加以利用。

對于程序所收集、產(chǎn)生的用戶數(shù)據(jù)應(yīng)通過計算哈希值方式進行保護時，應(yīng)在計算的源數(shù)據(jù)中加入隨機數(shù)據(jù)，防止敏感信息的哈希值被重放利用。使用對稱加密、非對稱加密等加密算法對敏感信息進行保護時，應(yīng)使用健壯的加密算法，并使用足夠長度的加密密鑰。

3.5 終端升級的安全機制

車載終端對更新請求應(yīng)具備自我檢查能力，車載操作系統(tǒng)在更新自身分區(qū)或向其他設(shè)備傳輸更新文件和更新命令的時候，應(yīng)能夠及時聲明自己的身份和權(quán)限。升級操作應(yīng)能正確驗證服務(wù)器身份，識別出偽造的服務(wù)器，或者是高風(fēng)險的鏈接鏈路。升級包在傳輸過程中，通過報文簽名和加密，防篡改和偽造。