車聯網安全保護研究

王星星+任健銘

【摘要】：隨著人們生活水平的提高，對于交通系統要求也逐漸加強，在信息技術不斷發展下，車聯網在智能交通系統中得到發展。本文先介紹車聯網的體系構成，然后分析車聯網安全保護的有效措施，希望可以進一步促進我國智能交通系統的健康發展，為人們提供更加安全、可靠的交通環境。

【關鍵詞】：車輛網；安全保護；智能控制；智能交通系統

引言

智能汽車和智能交通的深度融合帶來的首要問題就是車聯網的信息安全問題。目前，整個移動通信、互聯網技術的發展，推動了車聯網系統的快速發展，也成為行業重要的驅動力和新的增長點。從這個角度來說，汽車、通信、互聯網這些產業都在全方位地布局和儲備車聯網的核心技術。

1、車聯網的重要組成

車聯網的網絡體系結構可以分為：感知層、網絡層和應用層，感知層主要是完成信息的采集、轉換和收集，感知周邊的行車環境以及汽車的行駛狀態，是系統的終端設備。感知層主要包括傳感器和控制器兩部分，將傳感器收集的數據傳輸到相應的網關，或是將應用平臺的命令發送給控制器。其中，傳感器包括讀寫器、攝像頭、終端、GPS和傳感器網絡等。網絡層主要是通過網絡的接入，將感知層感知到的信息傳送給用戶或處理中心，同時也可以將用戶或處理中心的指令回傳給感知層，解決車-車、車-路、車-網和車-人的聯系和溝通。其中，接入的網絡可能是2G/3G網、集群、無線城域網等。應用層主要包括應用程序層和人機交互界面，通過分析、處理和決策，實現智能化應用和服務。其中，該層涉及到大量數據的存儲、計算和數據挖掘等技術，因此需要安全認證、實時交互和虛擬化等云計算功能。

2、車聯網安全保護分析

2.1云端安全方面

在云端的數據安全也同樣重要。在云平臺需要采取更嚴格的身份驗證機制，確保只有合法的有權限車輛才可以獲取、更改車聯網云端的相應數據或是上傳自身數據到云端，提高車聯網中的數據安全性。目前有許多身份驗證算法，但要符合車聯網要求的身份驗證技術需要具備3個特性：1）身份驗證需要高效進行。由于車輛快速移動的特性，需要通過不同的網絡傳輸節點進行數據傳遞，斷開與連接網絡頻繁，導致車輛進行身份驗證的頻率較高，為減少網絡傳輸負荷，也為了避免擁堵時大量車輛同時進行身份驗證，高效的車輛身份驗證機制是必需的。2）身份驗證必須保護車輛隱私信息。為避免車輛與云平臺交互造成的隱私泄漏問題，車輛身份認證信息以及所傳遞的其他隱私信息必須使用相關的加密算法使其具有匿名性和不可追蹤性。3）身份驗證的整個過程必須是可以撤銷的。為了防止黑客通過已經通過驗證的車輛侵入云平臺，車輛身份驗證必須是可以撤銷的。當黑客使用的車輛被檢測出來后，云平臺會撤銷這個車輛的驗證信息，并將其身份通知其他所有車輛，以阻止其再次接入云平臺或與其他車輛進行連接，從而保護平臺與其他正常車輛的信息安全。

2.2車輛智能控制

技術角度來看，車輛智能控制技術的發展有2個方向：車輛自身的智能化以及車輛網絡化。智能化要求車載系統能夠對車輛本身的狀態信息進行收集并處理，網絡化則需要遠程和車際實時信息的交換、管理和干預。未來車輛智能控制技術的不斷發展和進步，將大大提高交通的安全性和道路的利用率。智能駕駛是車聯網的終極之戰，車聯網以及汽車性能的最高境界就是實現無人駕駛，只有實現了無人駕駛，人這個主題才能夠得到解放，乘客才可以盡情的享受到車聯網提供的智能服務。隨著模式識別軟件（如光學字符識別程序）、機器視覺技術（如3D攝像頭技術）、云計算和大數據技術、光達系統（結合全球定位技術和空間數據）的進步，車載智能控制系統能夠基于感應器數據、空間數據和機器視覺等來控制汽車的行駛，真正實現無人駕駛。

2.3跨界合作，取長補短

車聯網已經成為當下時代的潮流。無論是汽車廠商、零部件廠商還是互聯網公司都投身于車聯網的研發工作中，每個行業都有自己的側重點和技術上的不足。

2.4政策標準方面

目前車聯網行業正在起步階段，缺乏有公信力的廠商建立一個統一的云平臺對連入車聯網的車輛進行統一的協調與管理。鑒于車聯網市場千億級的體量，整個車聯網體系不可能由一家企業獨立構建。在車聯網的生態環境中，互聯網企業、汽車制造企業、汽車電子企業、電信設備商、電信運營商需要相互合作，形成統一的聯盟。車聯網標準體系規范的制定需要政府部門、行業協會、整車廠、車載配件廠商、互聯網接入服務提供商、互聯網企業的通力合作，形成一體化的車聯網產業鏈，共同制定車聯網行業的技術標準與行業規范。車聯網技術標準應包含車聯網設備的終端標準、信息安全體系、網絡通信接口規范、云信息平臺管理規范、應用服務標準5大類，每一類標準又包含多項具體的細分標準。政府部門在政策上提供指導方向，行業協會制定行業標準規范，整車廠配合車載配件廠制定車載聯網設備的終端標準，互聯網接入服務商提供可靠的網絡接入服務與信息安全體系與通信接口規范，互聯網企業提供相應的云平臺管理規范與應用服務標準。

2.5傳感器技術的應用

車載控制系統需要數據支持來實現安全駕駛與運行高效率。汽車能夠感知不斷變化的內外部環境并做出適當的反應，在其中發揮關鍵性作用的是各種汽車傳感器，傳感器采集數據用于車輛功能響應、調節和控制，從而提高汽車的舒適性、安全性以及效率。隨著汽車智能化程度的不斷提高，需要大量并且高精度的傳感器，汽車傳感器未來勢必將是向著集成化、智能化和微型化的方向發展。

2.6制定車聯網配套標準

車聯網橫跨了物聯網與智能汽車兩大領域。目前，國內已經具備了車聯網產業鏈的條件，與之相配套的標準迫在眉睫。2012年，一汽、上汽和聯通等企業參與汽車智能化等級評定規范、車載信息服務人機交互、車載信息服務基礎術語等5個標準，標志著車聯網配套標準的起步，但需要更多的汽車廠商、互聯網司和移動運營商的支持，早日設定出業界公認的配套標準。

結語

車聯網是未來智能交通的核心，被列入“十二五”國家科技重大專項。未來，車與車、車與人和車與基礎設施的信息交互將會取得巨大進步，車聯網將成為人們生活密不可分的部分。此外，車聯網可大規模應用到量產車上，緩解交通擁堵，減輕環境污染，提高能源利用率和減少減少事故率，使人們更加方便、快捷和舒適地出行。

【參考文獻】：

[1]雷吉成.物聯網安全技術[D].北京：電子工業出版社，2015.endprint