“脆弱”的車聯(lián)網(wǎng)
隨著上路的新能源車越來越多,關(guān)于車聯(lián)網(wǎng)的討論也越來越熱,“車聯(lián)網(wǎng)”、“智能駕駛”等詞語正出現(xiàn)在新能源汽車廠商的宣傳之中。
與之相匹配的是越來越長的“三聯(lián)屏”,或是一整塊可轉(zhuǎn)動(dòng)、可聯(lián)網(wǎng)的“iPad”,一看就和傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)有著鮮明的差別,以及充滿了所謂的“科技感”。
從傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)到新能源,車聯(lián)網(wǎng)仿佛一夜之間就出現(xiàn)了,一個(gè)不遜于物聯(lián)網(wǎng)的龐大市場也正緩緩浮出水面。
其實(shí),車聯(lián)網(wǎng)的概念源于物聯(lián)網(wǎng),即車輛物聯(lián)網(wǎng),是以行駛中的車輛為信息感知對象,借助新一代信息通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)車與X(即車與車、人、路、服務(wù)平臺)之間的網(wǎng)絡(luò)連接。車聯(lián)網(wǎng)能夠提升車輛整體的智能駕駛水平,為用戶提供安全、舒適、智能、高效的駕駛感受與交通服務(wù),同旪提高交通運(yùn)行效率,提升社會交通服務(wù)的智能化水平。
伴隨著新能源汽車的蓬勃發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)+空間的延伸,以及新一代信息通信技術(shù)的發(fā)展,車聯(lián)網(wǎng)從簡單的車機(jī)系統(tǒng)逐步成長為汽車和外界之間的網(wǎng)絡(luò)連接平臺和大腦。數(shù)字化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化的發(fā)展趨勢已經(jīng)成為未來汽車業(yè)轉(zhuǎn)型升級的方向,也讓智能化車輛駕駛和決策成為可能。
此外,5G、人工智能、大數(shù)據(jù)中心、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)為車聯(lián)網(wǎng)的騰飛注入了新的活力,短短幾年內(nèi)取得了翻天覆地的變化,車聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為汽車產(chǎn)業(yè)下一輪轉(zhuǎn)型升級的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。
如今,車聯(lián)網(wǎng)智能化、平臺化、生活化特征越來越明顯,“開放融合”的車聯(lián)網(wǎng)生態(tài)規(guī)模已經(jīng)顯現(xiàn)。但在筆者看來,新生的車聯(lián)網(wǎng)正處于前所未有的不安全之中,其脆弱性一覽無余。
車聯(lián)網(wǎng)的萌芽
車聯(lián)網(wǎng)的起源比我們想象中要早的多。
早在2G時(shí)代,車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用就已經(jīng)出現(xiàn),但是由于信號覆蓋面、穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)傳輸速度的限制,那時(shí)的車聯(lián)網(wǎng)還僅限于車輛和車企之間的連接,在信息采集方面幾乎沒有任何實(shí)質(zhì)性作用,實(shí)際上頗為雞肋。
但隨著3/4G網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn),數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣热找嫔仙?,再加上新能源車的興起,車聯(lián)網(wǎng)才徹底改變了這一現(xiàn)象。
2012年,特斯拉Model S上市,全球新能源汽車就此拉開序幕。也許很多人認(rèn)為特斯拉的革新點(diǎn)是新能源,但事實(shí)上,車聯(lián)網(wǎng)和智能化才是特斯拉彎道超車的殺手锏,以技術(shù)引領(lǐng)用戶需求才是其超越傳統(tǒng)車企的利器。
此后,新能源造車新勢力開始發(fā)力,越來越多的技術(shù)被賦能在汽車上,和傳統(tǒng)車企完全不同的理念也讓他們有了超車的資本。
在資本和科技的加持下,各大造車新勢力紛紛開始了各自的表演,各類傳感器、芯片和配套的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)(包括MBUX、GKUI、小度車載OS、斑馬智行等)紛紛配置到汽車上,新能源汽車的科技感和傳統(tǒng)汽車?yán)_了距離,給用戶提供了更加舒適的駕駛體驗(yàn)。
這和最早期的車聯(lián)網(wǎng)有了質(zhì)的區(qū)別,此時(shí)用戶可以完全不依賴手機(jī),而是直接通過車機(jī)系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)完成了和外部的連接與訪問。
它的另外一個(gè)特征是,車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)大幅增長,并成為服務(wù)用戶的載體。反過來,車企也可以通過數(shù)據(jù)分析以生產(chǎn)處真正滿足消費(fèi)者喜好的汽車,在輔助駕駛,數(shù)字化服務(wù)上給予用戶更完善的用戶體驗(yàn)。
當(dāng)然,現(xiàn)在的它還僅僅是車聯(lián)網(wǎng)最初級的形態(tài),距離真正的車聯(lián)網(wǎng)形態(tài)還有很長的一段路要走。但在成長的路上,車聯(lián)網(wǎng)還面臨一個(gè)重大的難點(diǎn):如何解決車聯(lián)網(wǎng)的安全問題?
脆弱的車聯(lián)網(wǎng)
僅從近年的增速來看,車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)可謂風(fēng)頭正盛,但是在車聯(lián)網(wǎng)的繁榮之下,隱藏著巨大且致命的威脅——安全性脆弱無比。
在美國舊金山Moscone Center舉行的安全盛會RSAC 2020上,梅賽德斯奔馳E級轎車被曝存在19個(gè)關(guān)鍵漏洞,通過利用多個(gè)漏洞形成的攻擊鏈,可實(shí)現(xiàn)對梅賽德斯-奔馳的非接觸式控制,例如未授權(quán)的遠(yuǎn)程解鎖車門、啟動(dòng)引擎等操作。據(jù)統(tǒng)計(jì),這些漏洞會影響到在中國的200多萬輛梅賽德斯-奔馳智能汽車。
2020年,一名黑客成功地為特斯拉汽車,開發(fā)了一種新的密鑰克隆“中繼攻擊”(Relay Attack),并在特斯拉Model X電動(dòng)汽車上進(jìn)行了演示。黑客聲稱,只需大約90秒的時(shí)間,即可進(jìn)入特斯拉汽車,然后還需花費(fèi)大概1分鐘左右的時(shí)間,他就可以注冊自己的汽車鑰匙,然后把車開走。
在2021年舉辦的第11屆中國汽車論壇上,華為智能汽車解決方案BU首席技術(shù)官蔡建永表示,“在過去5年時(shí)間里,智能汽車被黑客攻擊的次數(shù)增長了20倍,其中有27.6%的攻擊涉及車輛控制。”
而據(jù)《證券日報(bào)》記者不完全統(tǒng)計(jì),2019年,黑客通過入侵共享汽車App、改寫程序和數(shù)據(jù)的方式,盜走包含奔馳CLA、GLA小型SUV、Smartfortwo微型車在內(nèi)的100多輛汽車。相比于以盜竊汽車為目的的黑客攻擊,智能汽車在網(wǎng)絡(luò)安全和行駛過程中遭到黑客攻擊帶來的危險(xiǎn)性顯然更為嚴(yán)重。
知名汽車網(wǎng)絡(luò)安全公司UpstreamSecurity發(fā)布的2020年《汽車網(wǎng)絡(luò)安全報(bào)告》顯示,自2016年至2020年1月份,汽車網(wǎng)絡(luò)安全事件增長了605%,僅2019年一年就增長1倍以上。按照目前的發(fā)展趨勢,隨著汽車聯(lián)網(wǎng)率的不斷提升,預(yù)計(jì)未來此類安全問題將更加突出。
我們不得不開始正視一個(gè)問題,即車聯(lián)網(wǎng)安全的發(fā)展速度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,當(dāng)車企還在向著更好用、更方便、更智能的方向上努力時(shí),卻忽視了車聯(lián)網(wǎng)首先得更安全。和互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)相比,車聯(lián)網(wǎng)不安全所造成危害遠(yuǎn)比它們更嚴(yán)重,輕則被鎖在車內(nèi),重則直接車毀人亡。
例如,在牽引力控制系統(tǒng)里安裝一個(gè)攻擊,會造成車輛失去控制等危險(xiǎn)。如果攻擊者的目標(biāo)是自適應(yīng)巡航系統(tǒng),將會導(dǎo)致汽車不會按駕駛者預(yù)期的那樣停止。
又如,CAN總線主要應(yīng)用之一是支持主動(dòng)安全系統(tǒng)的通信,惡意攻擊者若在CAN總線中注入錯(cuò)誤幀,將會讓主動(dòng)安全系統(tǒng)失靈。
此外,惡意攻擊者勒索財(cái)物也是一個(gè)不得不防的事情。惡意攻擊者若在CAN總線中某一目標(biāo)幀中設(shè)置攻擊,這將導(dǎo)致駕駛者無法控制節(jié)氣門的位置,從而不能讓汽車移動(dòng)。并在車載娛樂系統(tǒng)屏幕上顯示勒索消息,車主若想重新獲取汽車操控權(quán),則必須付出贖金。
如此嚴(yán)重的后果,細(xì)細(xì)思量令人不寒而栗。
一、車聯(lián)網(wǎng)硬件安全薄弱
前文已經(jīng)提及,和傳統(tǒng)汽車相比,車聯(lián)網(wǎng)采用了傳感器、處理器等大量的設(shè)備,但是其硬件安全遠(yuǎn)沒有我們想象的那么安全。從汽車鑰匙、車載娛樂系統(tǒng)到遠(yuǎn)程信息處理器,可逆向的點(diǎn)多如牛毛,通過硬件逆向而入侵系統(tǒng)的事件比比皆是。
就拿關(guān)鍵的汽車鑰匙來說,早在2007年,以色列和比利時(shí)的幾個(gè)研究者找到的一種破解滾動(dòng)碼的方法。它需要先花大約一個(gè)小時(shí)的時(shí)間對鑰匙進(jìn)行65536次試探,解出64bit中的36個(gè)bit,然后再花幾秒鐘就可以完全破解鑰匙的滾動(dòng)碼,可以輕松進(jìn)入汽車。
2015年,兩名美國黑客成功侵入一輛正在行駛的JEEP自由光SUV的CAN總線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),向發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向等系統(tǒng)發(fā)送錯(cuò)誤指令,最終使這輛車開翻到馬路邊的斜坡下。這次攻擊導(dǎo)致菲亞特克萊斯勒汽車公司大規(guī)模召回140萬輛汽車并對汽車軟硬件進(jìn)行全面升級。
2017 年,三位安全研究人員發(fā)現(xiàn),寶馬、福特、英菲尼迪以及NISSAN汽車中使用的遠(yuǎn)程信息處理控制單元(簡稱TCU)存在安全漏洞。TCU其實(shí)是一種2G調(diào)制解調(diào)器,現(xiàn)在的汽車普遍用它來傳輸數(shù)據(jù)。利用這個(gè)模塊汽車之間可以互相通訊,還可以用web控制臺和手機(jī)app來遠(yuǎn)程控制汽車。
目前,大量的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的核心基本上由兩部分組成,一是MCU或SoC,完成設(shè)備的基本數(shù)字化和控制能力,二是通訊模組,實(shí)現(xiàn)WIFI、藍(lán)牙、ZigBee或以太網(wǎng)等連接能力。絕大多數(shù)設(shè)備都沒有專用的安全芯片,因此,設(shè)備的安全性完全靠MCU或SoC和通訊模組的軟件系統(tǒng)來保證,其效果可想而知。
此外,車聯(lián)網(wǎng)設(shè)備種類多樣,廠商的安全意識薄弱,大多關(guān)注功能疊加,較少有安全防護(hù)措施。同時(shí),設(shè)備上使用的操作系統(tǒng),大多基于開源的操作系統(tǒng)改編過來,廠商依賴于這些操作系統(tǒng)本身的進(jìn)步來增強(qiáng)安全性,通常不會積極主動(dòng)提供升級的能力。
二、軟件安全依舊是大問題
在這個(gè)軟件定義一切的時(shí)代,車聯(lián)網(wǎng)想要為用戶提供更好的服務(wù)就無法離開軟件。時(shí)至今日,軟件安全已經(jīng)成為車聯(lián)網(wǎng)最嚴(yán)重的威脅。
資料顯示,一輛智能汽車的車載智能設(shè)備數(shù)量不小于100臺,所有程序代碼不小于5000萬行,因此整個(gè)智能駕駛代碼將達(dá)2億多行。
Karamba Security公司首席執(zhí)行官阿米·多坦曾表示:“每1800行代碼就存在一些錯(cuò)誤,其中80%是安全漏洞。一輛聯(lián)網(wǎng)汽車和一輛自動(dòng)駕駛汽車的潛在安全漏洞數(shù)目分別為5000和15000。其中,自動(dòng)駕駛汽車的代碼可能超過3億行,這大約是擁有1500萬行代碼的波音787夢幻客機(jī)的20倍??梢哉f,自動(dòng)駕駛汽車是目前最復(fù)雜的運(yùn)輸平臺。”
眾所周知,代碼數(shù)量越是龐大,軟件越是復(fù)雜,那么其中包含的漏洞就越多,由此被攻擊的概率也就越高。
以系能源車代表特斯拉為例。
2016年9月,騰訊科恩實(shí)驗(yàn)室破解了特斯拉的系統(tǒng),并向外界展示了他們?nèi)肭痔厮估璏odel S的全過程。內(nèi)容包括在停車的過程中控制汽車遮陽板,信號燈,座椅,顯示屏,門鎖,擋風(fēng)玻璃雨刷器,反光鏡,汽車后備箱,甚至在行車過程中控制剎車。
在2018年Black Hat USA大會上,科恩實(shí)驗(yàn)室發(fā)表相關(guān)議題,面向全球首次公布了針對特斯拉Autopilot系統(tǒng)的遠(yuǎn)程無接觸攻擊。
2019年,科恩實(shí)驗(yàn)室再次發(fā)文稱,在特斯拉Model S(版本2018.6.1)發(fā)現(xiàn)的已知漏洞可獲取Autopilot控制權(quán),并通過實(shí)驗(yàn)證明,即使Autopilot系統(tǒng)沒有被車主主動(dòng)開啟,也可利用Autopilot功能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控方向盤,甚至可以通過攻擊其車道檢測系統(tǒng),讓行駛中的車輛迷惑從而駛進(jìn)反向車道。
幾乎每一年,特斯拉都要被騰訊科恩實(shí)驗(yàn)室拉出來暴打一番,究其原因,軟件方面存在漏洞已經(jīng)成為新能源汽車的硬傷,再加上開源軟件的大規(guī)模使用,更讓車聯(lián)網(wǎng)軟件安全雪上加霜。
三、數(shù)據(jù)安全始終難以解決
為有效確保智能網(wǎng)聯(lián)汽車能夠適應(yīng)不同的場景、路況以提供便利、安全的服務(wù),整車廠商、智能汽車制造商、服務(wù)提供商等會對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和使用。
車聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的核心標(biāo)志之一就是大規(guī)模的數(shù)據(jù)流通,然而,車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全問題呈現(xiàn)出越來越嚴(yán)峻的趨勢。
工信部車聯(lián)網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測情況顯示,2020 年以來針對整車企業(yè)、車聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)提供商等相關(guān)企業(yè)和平臺的惡意攻擊,達(dá)到 280 萬余次,頻次之高令人驚訝。
2015 年,某車企聯(lián)網(wǎng)服務(wù)被曝存在信息泄露問題并被迫召回 220 萬輛汽車,因該服務(wù)云平臺在與車輛端進(jìn)行通信時(shí)未采取有效加密手段,導(dǎo)致傳輸?shù)能囕v識別碼 VIN、控制指令等信息可被攻擊者搭建的偽基站截獲,進(jìn)而攻擊者可利用相關(guān)指令信息對汽車進(jìn)行惡意控制。
2020 年,一名國外的黑客發(fā)現(xiàn),某車型被技術(shù)銷毀的 MCU 媒體控制單元上仍儲存著包括手機(jī)通訊列表、通話記錄、Wi-Fi 密碼、家庭住址以及導(dǎo)航記錄等在內(nèi)的大量的客戶個(gè)人信息,且該 MCU 在國外電商網(wǎng)站上自由交易,價(jià)格低廉。
車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全問題之所以難以解決,究其原因是車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)全生命周期都存在不同程度的威脅,包括采集、傳輸、存儲、使用、遷移、銷毀等多個(gè)階段都存在不同程度的安全風(fēng)險(xiǎn)。
例如在數(shù)據(jù)采集階段,車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)主要面臨著因過度采集引起的隱私泄露風(fēng)險(xiǎn),以及采集設(shè)備故障或安全機(jī)制缺陷導(dǎo)致的數(shù)據(jù)投毒風(fēng)險(xiǎn)。在數(shù)據(jù)傳輸階段,車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全所面臨的風(fēng)險(xiǎn)可分為內(nèi)部傳輸風(fēng)險(xiǎn)和外部傳輸風(fēng)險(xiǎn)。
車聯(lián)網(wǎng)安全任重道遠(yuǎn)
隨著市場需求不斷釋放,政策紅利源源不斷,車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的未來幾乎清晰可見。車聯(lián)網(wǎng)是極富創(chuàng)新與融合的產(chǎn)業(yè)形態(tài),集成了汽車、電子、信息通信、交通等新型技術(shù),呈現(xiàn)出明顯的數(shù)字化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化的發(fā)展趨勢,已成為未來汽車業(yè)轉(zhuǎn)型升級的方向。
正因?yàn)槿绱耍覈_始不斷增強(qiáng)車聯(lián)網(wǎng)安全頂層設(shè)計(jì)。5月 12 日,國家互聯(lián)網(wǎng)信息辦公室發(fā)布《汽車數(shù)據(jù)安全管理若干規(guī)定(征求意見稿)》,旨在加強(qiáng)個(gè)人信息和重要數(shù)據(jù)保護(hù),規(guī)范汽車數(shù)據(jù)處理活動(dòng);6 月 22 日,工業(yè)和信息化部發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)車聯(lián)網(wǎng)(智能網(wǎng)聯(lián)汽車)網(wǎng)絡(luò)安全工作的通知(征求意見稿)》,旨在進(jìn)一步提升車聯(lián)網(wǎng)的安全性,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)規(guī)范健康發(fā)展。
一個(gè)產(chǎn)業(yè)在發(fā)展之初甩掉多余的包袱,以求獲得更快的速度,這無可厚非。但隨著入局者越來越多,車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)圖譜已經(jīng)逐漸明朗,此時(shí),誰能做的更好、更安全,誰就能堅(jiān)持到最后。
和快速奔跑的車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)相比,車聯(lián)網(wǎng)安全顯然是一個(gè)水磨工夫的活,車企必須學(xué)會慢下來,沉下去,方能真正解決車聯(lián)網(wǎng)的安全問題。
也許到了那天,我們才能真正體會到真正的車聯(lián)網(wǎng),而不是車機(jī)連了網(wǎng)。