車聯(lián)網(wǎng)安全保護(hù)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(tǒng)要求也逐漸加強(qiáng)，在信息技術(shù)不斷發(fā)展下，車聯(lián)網(wǎng)在智能交通系統(tǒng)中得到發(fā)展。本文先介紹車聯(lián)網(wǎng)的體系構(gòu)成，然后分析車聯(lián)網(wǎng)安全保護(hù)的有效措施，希望可以進(jìn)一步促進(jìn)我國智能交通系統(tǒng)的健康發(fā)展，為人們提供更加安全、可靠的交通環(huán)境。

【關(guān)鍵詞】：車輛網(wǎng)；安全保護(hù)；智能控制；智能交通系統(tǒng)

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(lián)網(wǎng)的信息安全問題。目前，整個移動通信、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，推動了車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的快速發(fā)展，也成為行業(yè)重要的驅(qū)動力和新的增長點(diǎn)。從這個角度來說，汽車、通信、互聯(lián)網(wǎng)這些產(chǎn)業(yè)都在全方位地布局和儲備車聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。

1、車聯(lián)網(wǎng)的重要組成

車聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)可以分為：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，感知層主要是完成信息的采集、轉(zhuǎn)換和收集，感知周邊的行車環(huán)境以及汽車的行駛狀態(tài)，是系統(tǒng)的終端設(shè)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(shù)據(jù)傳輸?shù)较鄳?yīng)的網(wǎng)關(guān)，或是將應(yīng)用平臺的命令發(fā)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(wǎng)絡(luò)等。網(wǎng)絡(luò)層主要是通過網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)和車-人的聯(lián)系和溝通。其中，接入的網(wǎng)絡(luò)可能是2G/3G網(wǎng)、集群、無線城域網(wǎng)等。應(yīng)用層主要包括應(yīng)用程序?qū)雍腿藱C(jī)交互界面，通過分析、處理和決策，實(shí)現(xiàn)智能化應(yīng)用和服務(wù)。其中，該層涉及到大量數(shù)據(jù)的存儲、計算和數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，因此需要安全認(rèn)證、實(shí)時交互和虛擬化等云計算功能。

2、車聯(lián)網(wǎng)安全保護(hù)分析

2.1云端安全方面

在云端的數(shù)據(jù)安全也同樣重要。在云平臺需要采取更嚴(yán)格的身份驗(yàn)證機(jī)制，確保只有合法的有權(quán)限車輛才可以獲取、更改車聯(lián)網(wǎng)云端的相應(yīng)數(shù)據(jù)或是上傳自身數(shù)據(jù)到云端，提高車聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)安全性。目前有許多身份驗(yàn)證算法，但要符合車聯(lián)網(wǎng)要求的身份驗(yàn)證技術(shù)需要具備3個特性：1）身份驗(yàn)證需要高效進(jìn)行。由于車輛快速移動的特性，需要通過不同的網(wǎng)絡(luò)傳輸節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，斷開與連接網(wǎng)絡(luò)頻繁，導(dǎo)致車輛進(jìn)行身份驗(yàn)證的頻率較高，為減少網(wǎng)絡(luò)傳輸負(fù)荷，也為了避免擁堵時大量車輛同時進(jìn)行身份驗(yàn)證，高效的車輛身份驗(yàn)證機(jī)制是必需的。2）身份驗(yàn)證必須保護(hù)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(rèn)證信息以及所傳遞的其他隱私信息必須使用相關(guān)的加密算法使其具有匿名性和不可追蹤性。3）身份驗(yàn)證的整個過程必須是可以撤銷的。為了防止黑客通過已經(jīng)通過驗(yàn)證的車輛侵入云平臺，車輛身份驗(yàn)證必須是可以撤銷的。當(dāng)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(yàn)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(jìn)行連接，從而保護(hù)平臺與其他正常車輛的信息安全。

2.2車輛智能控制

技術(shù)角度來看，車輛智能控制技術(shù)的發(fā)展有2個方向：車輛自身的智能化以及車輛網(wǎng)絡(luò)化。智能化要求車載系統(tǒng)能夠?qū)囕v本身的狀態(tài)信息進(jìn)行收集并處理，網(wǎng)絡(luò)化則需要遠(yuǎn)程和車際實(shí)時信息的交換、管理和干預(yù)。未來車輛智能控制技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)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(lián)網(wǎng)的終極之戰(zhàn)，車聯(lián)網(wǎng)以及汽車性能的最高境界就是實(shí)現(xiàn)無人駕駛，只有實(shí)現(xiàn)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(lián)網(wǎng)提供的智能服務(wù)。隨著模式識別軟件（如光學(xué)字符識別程序）、機(jī)器視覺技術(shù)（如3D攝像頭技術(shù)）、云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)、光達(dá)系統(tǒng)（結(jié)合全球定位技術(shù)和空間數(shù)據(jù)）的進(jìn)步，車載智能控制系統(tǒng)能夠基于感應(yīng)器數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)和機(jī)器視覺等來控制汽車的行駛，真正實(shí)現(xiàn)無人駕駛。

2.3跨界合作，取長補(bǔ)短

車聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為當(dāng)下時代的潮流。無論是汽車廠商、零部件廠商還是互聯(lián)網(wǎng)公司都投身于車聯(lián)網(wǎng)的研發(fā)工作中，每個行業(yè)都有自己的側(cè)重點(diǎn)和技術(shù)上的不足。

2.4政策標(biāo)準(zhǔn)方面

目前車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)正在起步階段，缺乏有公信力的廠商建立一個統(tǒng)一的云平臺對連入車聯(lián)網(wǎng)的車輛進(jìn)行統(tǒng)一的協(xié)調(diào)與管理。鑒于車聯(lián)網(wǎng)市場千億級的體量，整個車聯(lián)網(wǎng)體系不可能由一家企業(yè)獨(dú)立構(gòu)建。在車聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)環(huán)境中，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、汽車制造企業(yè)、汽車電子企業(yè)、電信設(shè)備商、電信運(yùn)營商需要相互合作，形成統(tǒng)一的聯(lián)盟。車聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)范的制定需要政府部門、行業(yè)協(xié)會、整車廠、車載配件廠商、互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)提供商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的通力合作，形成一體化的車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，共同制定車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與行業(yè)規(guī)范。車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)包含車聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的終端標(biāo)準(zhǔn)、信息安全體系、網(wǎng)絡(luò)通信接口規(guī)范、云信息平臺管理規(guī)范、應(yīng)用服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)5大類，每一類標(biāo)準(zhǔn)又包含多項具體的細(xì)分標(biāo)準(zhǔn)。政府部門在政策上提供指導(dǎo)方向，行業(yè)協(xié)會制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，整車廠配合車載配件廠制定車載聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的終端標(biāo)準(zhǔn)，互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)商提供可靠的網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)與信息安全體系與通信接口規(guī)范，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)提供相應(yīng)的云平臺管理規(guī)范與應(yīng)用服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。

2.5傳感器技術(shù)的應(yīng)用

車載控制系統(tǒng)需要數(shù)據(jù)支持來實(shí)現(xiàn)安全駕駛與運(yùn)行高效率。汽車能夠感知不斷變化的內(nèi)外部環(huán)境并做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)，在其中發(fā)揮關(guān)鍵性作用的是各種汽車傳感器，傳感器采集數(shù)據(jù)用于車輛功能響應(yīng)、調(diào)節(jié)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(fā)展。

2.6制定車聯(lián)網(wǎng)配套標(biāo)準(zhǔn)

車聯(lián)網(wǎng)橫跨了物聯(lián)網(wǎng)與智能汽車兩大領(lǐng)域。目前，國內(nèi)已經(jīng)具備了車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈的條件，與之相配套的標(biāo)準(zhǔn)迫在眉睫。2012年，一汽、上汽和聯(lián)通等企業(yè)參與汽車智能化等級評定規(guī)范、車載信息服務(wù)人機(jī)交互、車載信息服務(wù)基礎(chǔ)術(shù)語等5個標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著車聯(lián)網(wǎng)配套標(biāo)準(zhǔn)的起步，但需要更多的汽車廠商、互聯(lián)網(wǎng)司和移動運(yùn)營商的支持，早日設(shè)定出業(yè)界公認(rèn)的配套標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)語

車聯(lián)網(wǎng)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(chǔ)設(shè)施的信息交互將會取得巨大進(jìn)步，車聯(lián)網(wǎng)將成為人們生活密不可分的部分。此外，車聯(lián)網(wǎng)可大規(guī)模應(yīng)用到量產(chǎn)車上，緩解交通擁堵，減輕環(huán)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(xiàn)】：

[1]雷吉成.物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)[D].北京：電子工業(yè)出版社，2015.endprint