智能网联汽车安全 第6章 汽车无线通信系统安全
智能网联汽车安全车联网安全
具备环境感知、智能决策、协同控制 等功能，提高行车安全性、舒适性和 节能减排效果。
智能网联汽车的应用场景
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自动驾驶
在特定场景下实现完全自 动驾驶，如高速公路、停 车场等。
车联网服务
提供在线音乐、导航、语 音助手等便利服务，提升 驾驶体验。
智能交通
与交通信号灯、行人等实 现信息交互，优化交通流 量和减少拥堵。
车辆失控风险
车联网系统故障可能导致车辆失控 ，引发交通事故。
网络安全法规与合规问题
缺乏统一标准
各国对智能网联汽车网络安全法规和标准不一，导致 企业在全球范围内面临合规挑战。
责任界定模糊
在车联网安全事件中，责任主体难以界定，可能引发 法律纠纷。
监管力度不足
部分地区对车联网安全监管力度不够，导致安全隐患 得不到及时解决。
THANKS
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04
智能网联汽车安全标准与规范
国际安全标准与规范
国际汽车工程师学会（SAE）
制定了J3016标准，定义了自动驾驶的六个级别，其中L3级别及以上为高级自动驾驶，对车联网安全提出了更高 的要求。
国际电信联盟（ITU）
发布了《车联网网络安全和隐私保护指南》，强调了车联网安全的重要性和应对措施。
国内安全标准与规范
恶意攻击与入侵
远程控制
黑客可能会利用漏洞，远 程控制智能网联汽车，造 成安全隐患。
拒绝服务攻击
攻击者通过大量虚假请求 ，使车联网系统瘫痪，导 致车辆无法正常使用。
窃取数据
黑客窃取车辆敏感信息， 如位置、驾驶习惯等，可 能用于非法目的。
数据泄露与隐私侵犯
个人隐私泄露
智能网联汽车收集的敏感信息，如位 置、通讯记录等，可能被非法获取和 利用。
智能网联汽车概论-课件--第六章--智能网联汽车定位导航技术
卫星导航定位系统工作原理
3.误差分析 卫星导航系统的误差从来源上可以分为4类:与信号传播有关的误差，与卫星有关的误差，与接收 机有关的误差以及地球潮汐、负荷潮等造成的其他误差。误差分类如表6-1所示。
表6-1 误差分类
误差来源 与信号传播有关的误差
与卫星有关的误差 与接收机有关的误差
其他误差
电离层延迟 对流层延迟
全球导航卫星系统
（4） Galileo Gale卫星系统也是个正在建设中的全球卫星导航系统 ，欧洲人的目的是摆脱对美国全球定位系 统的依赖，打破其垄断。该系统的基本服务免费，但使用高精度定位服务需要付费。Galileo 系统也 分为空间段、地面段、用户段3大部分。空间段是由分布在3个轨道上的30颗MEO卫星构成，其中27 颗为工作星，3颗为备份星。地面段由两个地面操控站、29个伽利略传感器达到站以及5个S波段上 行站和10个C波段上行站组成，传感器达到站及上行站均分布于全球。用户段则提供独立于其他卫 星导航系统的5种基本服务。
（1） GPS GPS由3部分构成，即空间卫星部分、地面监控部分和用户接收部分。空间卫星部分又 称为空间段，21颗GPS工作卫星和3颗在轨备用卫星构成完整的21+3形式的GPS卫星工作 星座。这种星座构型能满足在地球上任何地点任何时刻均能观测到至少4颗几何关系较好 的卫星来用于定位。地面控制部分又称为地面段，由分布在全球的一个主控站、3个注入 站和若干个监测站组成。用户接收部分又称为用户段，接收来自作为基础设施的空间段 和地面段提供的导航，定位和根时服务，这些服务已广泛应用于各个领域。
数据链路
z R<100km y
基准站 x （xº,yº,zº）
图6-2 位置差分示意
差分定位系统
智能网联汽车技术：第6章 智能网联汽车先进驾驶辅助技术
2022/8/26
6.5 盲区监测系统——原理
➢ 盲区监测系统是通过安装在车辆尾部或侧方的传感器（视觉 传感器、毫米波雷达）检测后方来车或行人，电子控制单元 对于传感器采集的信息进行分析处理，如果盲区内有车辆或 行人，预警显示单元会通过发出报警声音或在后视镜中显示 报警信息等方式告知驾驶员
➢ 若驾驶员打开转向灯，正常进行变线行驶，则系统不会做出 任何提示
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6.4 车道保持辅助系统——原理
➢ 车道保持辅助系统的工作过程：图中后面起第二个车影已经 偏离了行驶轨道，系统发出报警信息；第三个和第四个车影 是系统主动进行车道偏离纠正；在第五个车影时，汽车已经 重新处于正确行驶线路上
➢自动紧急制动系统主要由行车环境信息采集单元、电子控制 单元和执行单元等组成
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6.2 自动紧急制动系统——原理
➢汽车AEB系统采用测距传感器测出与前车或障碍物的距离， 然后利用电子控制单元将测出的距离与报警距离、安全距离等 进行比较，小于报警距离时就进行报警提示，而小于安全距离 时，即使在驾驶员没来得及踩制动踏板的情况下，AEB系统也 会启动，使汽车自动制动，从而为安全出行保驾护航
➢ 如果驾驶员打开转向灯，正常进行变道行驶，则车道偏离预警 系统不会做出任何提示
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6.3 车道偏离预系统——原理
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6.4 车道保持辅助系统——定义
➢ 车道保持辅助（LKA）系统能够实时监测车辆与车道边线 的相对位置，持续或在必要情况下控制车辆横向运动，使 车辆保持在原车道内行驶，从而减轻驾驶员负担，减少交 通事故的发生
智能网联汽车安全汽车无线通信系统安全
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智能网联汽车是新一代信息技术与汽车、电子、道路交通运输等领域深度融合的 新型汽车，是汽车工业转型升级的重要战略方向。
智能网联汽车的发展历程
国外智能网联汽车发展历程
1. 美国：以IT和互联网企业为主导，在技术研发和应用方面处于领先地 位。
2. 欧洲：以传统汽车制造商为主导，在技术研发和应用方面处于领先地 位。
假冒
攻击者可以冒充合法用户 ，插入无线通信系统中， 进行欺诈活动。
无线通信系统的安全防护
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加密技术
采用对称或非对称加密算法， 对无线通信数据进行加密，防
止敏感信息被窃取。
数字签名技术
利用数字签名技术确认无线通 信数据的来源和完整性，防止
篡改和假冒攻击。
防火墙技术
在无线通信系统中设置防火墙 ，隔离外部攻击，保护系统安
政策法规对智能网联汽车无线通信系统安全的影响
法规制度的完善
随着智能网联汽车的快速发展，各国政府将制定更加严格的 法规制度来保障智能网联汽车的安全。例如，欧盟提出了《 通用数据保护条例》(GDPR)，以保护个人数据隐私和信息安 全。
行业标准的制定
国际标准化组织(ISO)和各国汽车行业协会将制定更加严格的 行业标准，以确保智能网联汽车的安全性和可靠性。例如， 美国汽车工程师学会(SAE)制定了J3016标准，为自动驾驶汽 车的测试和评估提供了指导。
全。
入侵检测技术
采用入侵检测技术，实时监测 无线通信系统，发现异常行为
并及时报警。
03
智能网联汽车无线通信系统安全
智能网联汽车无线通信系统的安全需求
保障数据安全
确保无线通信过程中数据的机 密性、完整性和可用性。
安全智能网联汽车车载通信系统设计与实现
安全智能网联汽车车载通信系统设计与实现随着科技的不断进步和发展，人们对于汽车的需求也越来越多样化和个性化。
其中，安全智能网联汽车成为了汽车行业的一大热门话题。
为了提高汽车的安全性能和用户体验，车载通信系统的设计与实现就显得尤为重要。
本文将围绕安全智能网联汽车车载通信系统的设计和实现进行阐述。
首先，安全是车载通信系统设计的核心要素。
在车载通信系统设计中，安全性应该被放在首位。
在网络攻击日益频繁的背景下，保障车辆的通信安全成为了当务之急。
因此，在设计车载通信系统时，专门的安全机制和安全防护措施必不可少。
通过使用安全通信协议和密钥交换算法，保证数据在传输过程中的安全性。
同时，加强对车载通信系统的物理安全和访问控制，限制非授权人员对系统的访问，减少潜在的安全威胁。
其次，智能化是车载通信系统设计的重要方向。
随着人工智能和物联网的迅猛发展，将智能化技术应用到车载通信系统中，可以提高车辆的智能化程度和驾驶的便利性。
例如，通过使用人工智能算法，将车辆与道路、交通信号灯等基础设施进行智能化连接，实现实时导航、交通优化等功能。
此外，智能化车载通信系统还可以通过识别驾驶员的行为和状态，提供个性化的驾驶辅助功能，从而提高驾驶安全性能。
再次，网联化是车载通信系统设计的发展趋势。
网联化是指车辆之间以及车辆与基础设施之间实现信息共享和协同工作。
通过车联网的技术手段，车辆之间可以实现信息的实时传输和交换，从而提高道路的通行效率和驾驶的安全性。
例如，当一辆车发生紧急制动时，可以通过车辆之间的通信系统，及时通知周围的车辆并采取相应的措施，避免追尾事故的发生。
此外，车辆与基础设施的网联化也可以实现智能交通管理和车辆远程监控等功能，进一步提升驾驶的便利性和安全性。
另外，车载通信系统的设计也需要考虑到可扩展性和兼容性。
随着汽车行业的不断发展和变革，车载通信系统也需要随时适应新的技术和标准。
因此，在设计车载通信系统时，应该考虑到系统的可扩展性，使得系统可以方便地升级和扩展。
项目三 智能网联汽车无线通信系统
任务二、物联网无线通信技术的应用
短距离无线通信技术的应用
Ｚｉｇｂｅｅ 又称“紫蜂协议”，该技术是一种 小范围、低功耗、低速率、低成本的无线自组织网 络技术。 Ｚｉｇｂｅｅ 通信技术中的网络节点按照功能可 分为协调器、路由器和终端设备。
任务二、物联网无线通信技术的应用
短距离无线通信技术的应用
Ｚｉｇｂｅｅ 按照网络拓扑结构可以划 分为星状网络、树状网络和网状网络
任务一、 V2X及移动通信技术的应用
智能网联汽车移动通信技术的应用
任务一、 V2X及移动通信技术的应用
智能网联汽车移动通信技术的应用
５Ｇ 网络的关键技术及在Ｖ２Ｘ 中的应用 ５Ｇ 网络环境下使用Ｄ２Ｄ 通信所具有
的优势如下:
①提高频谱使用效率 ②增强用户体验 ③拓展网络应用
任务一、 V2X及移动通信技术的应用
智能网联汽车概论
项 目 三
智
能
网
任务一、V2X及移动通信技术的应用
联
汽
车
任务二、物联网无线通信技术的应用
无
线
通
信
系
统
任务一、 V2X及移动通信技术的应用
无线通信的定义和分类
无线通信利用电磁波信号在自由空间中 传播的特性进行信息交换的一种通信方 式。
无线通信系统一般由发射设备、传输 介质和接收设备组成，发射设备和接
任务二、物联网无线通信技术的应用
低功耗广域网通信技术的应用
低功耗广域网络(ＬＰＷＡＮ)技术在物联网应用中可实现大范围网络覆盖。
ＬＰＷＡＮ 技术具有低带宽、低功耗、远距离、海量连接的特点。
ＬｏＲａＷａｎ 是ＬｏＲａ 广域网标准。ＬｏＲａＷＡＮ 属于开放式标准。它规范了ＬｏＲａ 技术在 ＬＰＷＡＮ 中的通信协议。ＬｏＲａ 网络由ＬｏＲａ 终端设备、基站、应用服务器和云服务器构成。
智能网联汽车安全汽车无线通信系统安全
无线通信系统安全防护技术
加密技术
对传输信息进行加密，防止信 息被窃听或篡改。
身份认证
验证用户身份，防止假冒攻击 。
访问控制
限制用户访问权限，防止未经 授权的访问。
安全协议
采用安全协议，提高通信安全 性。
03
智能网联汽车无线通信系统安 全
智能网联汽车无线通信系统架构
车载自组织网络（Vehicular Ad Hoc Network, VANET）：通过车辆间的无线通信实现信息交换和协
恶意攻击
不法分子通过无线通信网络对智能网联汽车进行攻击，如拒绝服 务攻击、数据篡改等。
隐私泄露
无线通信过程中可能泄露车辆和乘客的敏感信息，如位置、行驶轨 迹等。
假信号干扰
恶意节点发送虚假信号干扰车辆的正常行驶，造成行车安全隐患。
智能网联汽车无线通信系统安全防护技术
加密与解密技术
采用先进的加密算法对无线通信数据 进行加密，确保数据传输过程中的机 密性和完整性。
安全防护技术应用案例分析
1 2
安全芯片植入
在汽车控制系统中植入安全芯片，对车辆进行硬 件级别的安全防护，防止非法入侵和篡改。
入侵检测系统
部署入侵检测系统，实时监测汽车无线通信网络 中的异常行为，及时发现并处置安全威胁。
3
云端安全服务
利用云端安全服务平台，对智能网联汽车进行远 程监控和安全防护，提高车辆安全性能和响应速 度。
作，提高行车安全和交通效率。
车载移动互联网（Vehicle-to-Internet, V2X）：车辆 与外部基础设施、行人以及其他车辆进行信息交互，
实现更广泛的互联互通。
车载传感器网络（Vehicle-to-Everything, V2X）： 集成多种传感器技术，实现车辆内部和外部环境的全
《智能网联汽车概论》练习答案
第1章智能网联汽车基础知识练习参考答案一、名词解释1．智能汽车答：智能汽车是在一般汽车上增加雷达和摄像头等先进传感器、控制器、执行器等装置，通过车载环境感知系统和信息终端实现与车、路、人等的信息交换，使车辆具备智能环境感知能力，能够自动分析车辆行驶的安全及危险状态，并使车辆按照人的意愿到达目的地，最终实现替代人来操作的目的。
2．网联汽车答：网联汽车是指基于通信互联建立车与车之间的连接，车与网络中心和智能交通系统等服务中心的连接，甚至是车与住宅、办公室以及一些公共基础设施的连接，也就是可以实现车内网络与车外网络之间的信息交互，全面解决人—车—外部环境之间的信息交流问题。
3．智能网联汽车答：智能网联汽车是指搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置，并融合现代通信与网络技术，实现车与X（车、路、行人、云端等）智能信息交换、共享，具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能，可实现车辆“安全、高效、舒适、节能”行驶，并最终可实现替代人来操作的新一代汽车。
4．自动驾驶汽车答：自动驾驶汽车是指汽车至少在某些具有关键安全性的控制功能方面（如转向、油门或制动）无须驾驶员直接操作即可自动完成控制动作的车辆。
自动驾驶汽车一般使用车载传感器、GPS和其他通信设备获得信息，针对安全状况进行决策规划，在某种程度上恰当地实施控制。
5．无人驾驶汽车无人驾驶汽车是通过车载环境感知系统感知道路环境，自动规划和识别行车路线并控制车辆到达预定目标的智能汽车。
它是利用环境感知系统来感知车辆周围环境，并根据感知所获得的道路状况、车辆位置和障碍物信息等，控制车辆的行驶方向和速度，从而使车辆能够安全、可靠地在道路上行驶。
二、填空题1．智能网联汽车发展的终极目标是无人驾驶汽车。
2．自动驾驶汽车至少包括自适应巡航控制系统、车道保持辅助系统、自动制动辅助系统、自动泊车辅助系统，比较高级的车型还应该配备交通拥堵辅助系统。
3．我国把智能网联汽车智能化划分为5个等级，1级为驾驶辅助（DA），2级为部分自动驾驶（PA），3级为有条件自动驾驶（CA），4级为高度自动驾驶（HA），5级为完全自动驾驶（FA）。
智能网联汽车安全vx通信安全
建立智能网联汽车VX通信安全的信息共享平台，促进信息交流和经验 分享，提高行业的整体安全水平。
06
案例分析与应用
案例一
事故描述
某品牌智能网联汽车在行驶过程中，突然出现控制系统失效、刹车失灵等问题，导致车辆 失控，最终造成人员伤亡。经调查，事故原因与VX通信安全漏洞有关。
事故分析
该事故的发生与智能网联汽车在行驶过程中受到恶意攻击有关。攻击者利用VX通信协议 中的安全漏洞，向车辆控制系统发送恶意指令，导致车辆失控。
现了汽车的半智能化。
第三阶段（2010年至今）
03
智能网联汽车阶段，汽车具备了全面的智能化和互联网化，能
够实现车与车、车与路、车与云的智能信息交换和共享。
智能网联汽车的优势与挑战
优势
提高行车安全性：通过车载传感器和执行器等技术，智能网联汽车能够实现自动驾 驶、车道保持、防碰撞等功能，有效提高行车安全性。
提高行车舒适性：智能网联汽车可以实现车辆的自动控制和调节，如自动泊车、自 动换挡等，提高驾乘舒适性。
智能网联汽车的优势与挑战
• 提高行车经济性：通过智能控制和优化驾驶方式 ，智能网联汽车可以降低油耗、减少排放，提高 行车经济性。
智能网联汽车的优势与挑战
01 02 03 04
挑战
技术复杂性：智能网联汽车涉及多种技术领域，如互联网、物联网、 大数据、云计算、人工智能等，技术复杂性较高。
攻击者通过植入恶意软件或病毒，控制车 辆或破坏其系统。
VX通信安全风险来源
网络攻击
网络黑客利用漏洞进行攻击，获 取敏感信息或破坏系统。
恶意用户
不法分子通过恶意软件或病毒攻击 车辆系统。
系统漏洞
由于技术或系统漏洞，可能导致信 息泄露或被篡改。
智能网联汽车基础知识
第1章 智能网联汽车基础知识 第2章 智能网联汽车环境感知系统 第3章 智能网联汽车无线通信系统 第4章 智能网联汽车网络系统 第5章 智能网联汽车导航定位系统 第6章 智能网联汽车先进驾驶辅助系统 练习与实训
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第1章 智能网联汽车基础知识
1.1 智能网联汽车的定义与分级 1.2 智能网联汽车的体系结构 1.3 智能网联汽车的关键技术和发展趋势 1.4 我国智能网联汽车的发展规划
练习与实训
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练习与实训
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练习与实训
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练习与实训
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练习与实训
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谢 谢！
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1.1.1 智能网联汽车的定义——智能汽车
➢奔驰2019款E 260 L运动型4MATIC轿车，配置了盲区监测系 统、车道偏离预警系统、车道保持辅助系统、驾驶员疲劳预警 系统、自适应巡航控制系统、自动泊车辅助系统等，属于智能 化程度较高的智能汽车
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1.1.1 智能网联汽车的定义——智能汽车
自动驾驶汽车至少包括自适应巡航控制系统、车道保持辅助系 统、自动制动辅助系统、自动泊车辅助系统，比较高级的车型 还应该配备交通拥堵辅助系统
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1.1.1 智能网联汽车的定义——自动驾驶汽车
天籁2019款2.0T XV AD1智能领航版轿车配备了并线辅助系统、 车道偏离预警系统、车道保持辅助系统、自动制动辅助系统、 驾驶员疲劳预警系统、全速自适应巡航控制系统、自动泊车辅 助系统等，属于L2级的自动驾驶汽车
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1.1.1 智能网联汽车的定义——网联汽车
网联汽车是指基于通信互联建立车与车之间的连接，车与网络中心和智能交通系统 等服务中心的连接，甚至是车与住宅、办公室以及一些公共基础设施的连接，也就 是可以实现车内网络与车外网络之间的信息交互，全面解决人—车—外部环境之间的 信息交流问题
汽车行业智能网联车辆安全防护策略
汽车行业智能网联车辆安全防护策略第一章智能网联车辆概述 (3)1.1 智能网联车辆的定义 (3)1.2 智能网联车辆的发展历程 (3)1.2.1 国际发展历程 (3)1.2.2 国内发展历程 (3)1.3 智能网联车辆的关键技术 (3)1.3.1 通信技术 (4)1.3.2 传感技术 (4)1.3.3 控制技术 (4)1.3.4 人工智能技术 (4)第二章车辆网络安全防护 (4)2.1 车辆网络安全威胁分析 (4)2.1.1 网络攻击手段 (4)2.1.2 网络攻击途径 (4)2.1.3 网络攻击影响 (4)2.2 车辆网络安全防护技术 (5)2.2.1 加密技术 (5)2.2.2 防火墙技术 (5)2.2.3 入侵检测系统 (5)2.2.4 安全审计 (5)2.3 车辆网络安全防护策略 (5)2.3.1 建立完善的车辆网络安全防护体系 (5)2.3.2 强化车辆网络硬件安全 (5)2.3.3 优化车辆网络软件安全 (5)2.3.4 增强车辆网络通信安全 (5)2.3.5 建立车辆网络安全监测预警机制 (5)2.3.6 加强车联网平台安全防护 (6)2.3.7 建立网络安全应急响应机制 (6)第三章车载软件安全防护 (6)3.1 车载软件安全威胁分析 (6)3.1.1 概述 (6)3.1.2 常见车载软件安全威胁 (6)3.2 车载软件安全防护技术 (6)3.2.1 概述 (6)3.2.2 防护技术介绍 (6)3.3 车载软件安全防护策略 (7)3.3.1 安全设计策略 (7)3.3.2 安全开发策略 (7)3.3.3 安全运维策略 (7)第四章数据安全与隐私保护 (7)4.1 数据安全与隐私保护概述 (7)4.2 数据加密与传输安全 (8)4.3 隐私保护技术与应用 (8)第五章车载通信系统安全防护 (9)5.1 车载通信系统安全威胁分析 (9)5.2 车载通信系统安全防护技术 (9)5.3 车载通信系统安全防护策略 (9)第六章车载传感器安全防护 (10)6.1 车载传感器安全威胁分析 (10)6.1.1 概述 (10)6.1.2 安全威胁类型 (10)6.1.3 安全威胁来源 (10)6.2 车载传感器安全防护技术 (10)6.2.1 概述 (10)6.2.2 安全防护技术介绍 (10)6.3 车载传感器安全防护策略 (11)6.3.1 概述 (11)6.3.2 安全防护策略 (11)第七章车载控制器安全防护 (11)7.1 车载控制器安全威胁分析 (11)7.1.1 概述 (11)7.1.2 硬件安全威胁 (12)7.1.3 软件安全威胁 (12)7.1.4 网络通信安全威胁 (12)7.2 车载控制器安全防护技术 (12)7.2.1 硬件安全防护技术 (12)7.2.2 软件安全防护技术 (12)7.2.3 网络通信安全防护技术 (12)7.3 车载控制器安全防护策略 (12)7.3.1 安全设计原则 (12)7.3.2 安全防护措施 (12)7.3.3 安全监控与评估 (13)7.3.4 应急响应与恢复 (13)第八章车辆安全监控与预警 (13)8.1 车辆安全监控技术 (13)8.1.1 车载传感器技术 (13)8.1.2 车载网络通信技术 (13)8.1.3 数据处理与分析技术 (13)8.2 车辆安全预警系统 (14)8.2.1 前碰撞预警系统 (14)8.2.2 车道偏离预警系统 (14)8.2.3 疲劳驾驶预警系统 (14)8.3 车辆安全监控与预警策略 (14)8.3.1 完善车辆安全监控体系 (14)8.3.2 优化车辆安全预警算法 (14)8.3.3 加强车辆安全预警系统的集成与融合 (14)8.3.4 提高车辆安全预警系统的智能化水平 (14)8.3.5 加强车辆安全预警系统的试验与验证 (14)8.3.6 建立完善的车辆安全预警标准体系 (15)8.3.7 加强车辆安全预警系统的推广与应用 (15)第九章智能网联车辆安全法规与标准 (15)9.1 智能网联车辆安全法规概述 (15)9.2 智能网联车辆安全标准制定 (15)9.3 智能网联车辆安全法规与标准实施 (16)第十章智能网联车辆安全发展趋势与展望 (16)10.1 智能网联车辆安全发展趋势 (16)10.2 智能网联车辆安全挑战与机遇 (16)10.3 智能网联车辆安全未来发展展望 (17)第一章智能网联车辆概述1.1 智能网联车辆的定义智能网联车辆，是指采用先进的通信技术、传感技术、控制技术和人工智能技术，实现车辆与车辆、车辆与路侧基础设施、车辆与行人等的信息交换和共享，从而提高车辆驾驶安全性、舒适性、经济性和环保性的新型汽车。
智能网联汽车的通信与安全研究
智能网联汽车的通信与安全研究随着科技的不断进步，智能网联汽车正逐渐成为现代社会的一种趋势。
智能网联汽车通过车联网技术，实现车辆之间、车辆与基础设施之间的高效通信与信息交换，在提高出行安全性、交通效率和用户体验的同时，也引发了人们对车辆通信与安全的关注。
本文将介绍智能网联汽车的通信技术和安全问题，并重点探讨相关的研究进展。
一、智能网联汽车的通信技术1. 车辆间通信（V2V通信）车辆间通信是智能网联汽车实现信息共享和协同行驶的基础。
通过V2V通信技术，车辆可以实时传输车辆状态、位置、速度等信息，实现车辆之间的相互感知和交流。
V2V通信技术利用无线通信技术，如Wi-Fi、LTE等，构建了一个车辆间的通信网络，提供了高速、可靠的数据传输。
2. 车辆与基础设施通信（V2I通信）除了车辆间通信，智能网联汽车还可以与基础设施进行通信，实现与路侧设施、交通信号灯等的互联互通。
通过V2I通信技术，车辆可以获取到交通信息、路况状况等数据，为驾驶员提供决策参考，提高行驶的安全性和效率。
3. 车联网技术智能网联汽车的通信依赖于车联网技术。
车联网技术利用无线通信、互联网和云计算等技术手段，实现车辆与外部网络的连接，并实现车联网应用的支持和管理。
通过车联网技术，智能网联汽车可以与云端进行数据交互，实现实时数据的传输和处理。
二、智能网联汽车的安全问题随着智能网联汽车的普及和应用，与之相关的安全问题也逐渐凸显。
以下列举了几个常见的安全问题：1. 数据安全智能网联汽车通过车联网技术实现车辆与云端的数据交互，这就面临着数据安全的风险。
黑客可以通过入侵车辆系统或者云端服务器，获取车辆的敏感信息，如位置、行驶轨迹、个人信息等。
因此，确保车辆数据的安全性是智能网联汽车发展过程中亟需解决的问题。
2. 系统安全智能网联汽车的系统安全也是重要的问题。
如果车辆系统存在漏洞，黑客可以通过入侵车载系统，对车辆进行远程操控，威胁车辆和乘客的安全。
因此，研究如何防止黑客入侵、提高系统的安全性是智能网联汽车研究领域的重点。
智能网联汽车安全汽车无线通信系统安全
THANK YOU.
V2X通信系统的安全防护
数据、完整性和可用性，避免受到恶意攻击和篡改。
身份认证
V2X通信系统应实现参与者的身份认证，防止伪造和冒充，保证通信的合法性。
安全协议
V2X通信系统应采用安全协议，确保通信过程的安全性，防止潜在的安全威胁。
远程通信的安全防护
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防黑客攻击
更高级别的安全防护能力
未来智能网联汽车的安全防护能力将得到进一步提升，能够更好地应对各种安全威胁。
更加智能化的防护系统
未来智能网联汽车的防护系统将更加智能化，能够自动识别和防范各种安全威胁。
更全面的安全监测机制
未来智能网联汽车将建立更全面的安全监测机制，对车辆的各个部分进行实时监测，确保 车辆的安全性。
2023
智能网联汽车安全汽车无 线通信系统安全
contents
目录
• 智能网联汽车发展现状和挑战 • 无线通信系统安全防护需求 • 安全防护设计方案 • 安全防护应用场景 • 安全防护技术发展趋势
01
智能网联汽车发展现状和挑战
智能网联汽车技术的发展现状
车辆通信技术
智能网联汽车技术主要依赖无线通信技术实现车与车、车与路、车与基础设施等之间的信 息共享和交换。
可扩展性原则
设计方案应考虑未来汽车无线通信技术的发展和变化，方便进行功能扩展和升级。
兼容性原则
应与不同平台、不同设备和应用进行良好的兼容，保障通信的顺畅。
安全防护技术实现方案
01
数据加密技术
采用高级加密标准（AES）等对称加密算法，对数据进行加密保护，
确保数据的机密性。
02
安全协议
采用SSL/TLS等安全协议，实现通信过程中数据的完整性和可用性。
智能车联网系统的网络安全与保护
智能车联网系统的网络安全与保护随着科技的发展，智能车联网系统在汽车行业中的应用日益广泛。
这种系统通过互联网连接车辆与网络，使车辆具备智能化的功能，为驾驶者提供更便捷、舒适的出行体验。
然而，智能车联网系统在带来便利的同时，也存在着网络安全的隐患和风险。
本文将就智能车联网系统的网络安全问题进行分析，并探讨相应的保护措施。
一、智能车联网系统的网络安全威胁1.黑客攻击智能车联网系统的主要组成部分包括车载网关、云端服务器和移动应用程序。
黑客可以通过操纵这些组件，实施一系列恶意行为，如入侵汽车控制系统、窃取用户隐私等。
黑客攻击可能导致车辆失去控制，造成严重的交通事故。
2.远程控制风险智能车联网系统可以使车辆与远程服务器进行通信，以实现远程控制功能。
然而，如果未经妥善保护，黑客可能通过攻击远程服务器来控制车辆。
他们可以远程锁定或解锁车辆，更改车辆的行驶路线，甚至控制车辆的加速和刹车。
3.无线通信窃听智能车联网系统通过无线通信技术与其他车辆、基础设施和云端服务器进行数据交互。
这种通信方式存在被窃听的风险，黑客可以截取车辆传输的数据，包括位置信息、驾驶行为等。
这些数据泄露可能对车主的隐私造成侵犯。
二、智能车联网系统的网络安全保护措施1.强化网络安全技术智能车联网系统的网络安全保护需要依靠相关技术手段。
例如，采用加密算法对车辆与云端服务器之间的通信进行加密，以防止黑客窃取数据。
同时，采用防火墙和入侵检测系统等安全设备，检测和抵御网络攻击的威胁。
2.建立安全认证和授权机制针对智能车联网系统的远程控制功能，应建立严格的安全认证和授权机制。
只有经过认证的用户才能远程控制车辆，确保系统只受到合法授权者的操作。
这样可以有效避免黑客对车辆的非法控制。
3.加强隐私保护措施为了保护车主的隐私，智能车联网系统需要加强隐私保护措施。
对于车辆传输的数据，应进行去标识化处理，使得黑客无法通过截取数据获取车主的身份信息。
此外，车主的个人隐私数据应在合法合规的前提下使用，并及时销毁。
智能网联汽车安全 第6章 汽车无线通信系统安全
第6章 汽车无线通信系统安全
(3 ) PKE 系统使用问答形式的 KeeloqIFF 双向验证。 由于 PKE 系统采用的是双向通信方式,因而其对应的加 密算法大多会采用 Challenge-Response 的验证方式。问答形 式安全验证技术被广泛用于汽车发动机防盗装置系统,其最 早出现于军事航空领域,用于雷达,功能是进行敌我识别。问 答形式安全验证技术使用双向通信链路。图 6．11 所示为问 答形式的验证流程,在这种技术中,车辆和钥匙共享一个加密 密钥(固定密码)。
PKE 的主要组成部分为车内收发器、电子钥匙、天线 等。车内收发器是系统的关键,负责与电子钥匙的通信及与 设备的互动;电子钥匙(IDDevice )由用户随身携带,相当于用 户的身份证,用来验证用户的身份,类似于 RKE 的遥控器; LF 天线为接收器与电子钥匙的通信媒介,用于接收和发送射频 信号。
第6章 汽车无线通信系统安全 接收端则对发送来的数据进行滤波、解调、解密、解码,
还原原始数据,并验证数据的有效性,如果有效,则输出对应用 户所需要的操作。 RKE 系统接收端框图如图 6．5 所示。
图 6．5 RKE 系统接收端框图
第6章 汽车无线通信系统安全
RKE 接收端的功能主要有以下几点: 第一, RKE 信号解调电路负责将射频信号解调,还原成基 带信号; 第二,将基带信号根据相应的解密算法进行解密,得出按 键信息; 第三,将按键信息发送给主控 MCU 进行验证和判断,决 定是否需要执行相应的开锁上锁等工作。
第6章 汽车无线通信系统安全
第6章 汽车无线通信系统安全
6.1 汽车无线通信系统概述 6.2 RKE/PKE系统安全 6.3 胎压监测系统安全 6.4 蓝牙通信系统安全 6.5 车载收音机系统安全 6.6 WiFi通信系统安全 6.7 汽车GPS系统安全
智能网联汽车安全汽车无线通信系统安全
根据车载感知设备获取的数据，可以设计恶意攻击检测算法，包括基于图像 的恶意攻击检测算法、基于雷达的恶意攻击检测算法等。这些算法可以检测 出车辆是否遭受了攻击，并发出警报。
基于数据融合的恶意攻击检测技术
数据融合技术概述
数据融合技术是指将多个传感器或数据源的数据进行融合，提高检测准确性和可靠性的技术。在智能网联汽车 领域，数据融合技术可以应用于恶意攻击检测，提高检测准确性和可靠性。
智能网联汽车技术的发展现状
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车辆智能化
利用先进的传感器、控制器等设备，提升车辆 的感知、决策和执行能力，实现车辆的智能化 。
网络通信技术
通过车联网技术实现车辆之间、车辆与基础设 施之间的信息共享和交流，提升行车安全和交 通效率。
人工智能技术
应用人工智能技术对车辆数据进行深度挖掘和 分析，实现车辆的自主学习和智能决策。
基于数据融合的恶意攻击检测算法
基于数据融合的恶意攻击检测算法可以将多个传感器或数据源的数据进行融合，进一步提高恶意攻击检测的准 确性。例如，可以将车载摄像头和雷达的数据进行融合，通过分析车辆周围的物体和移动轨迹，检测出是否存 在恶意攻击行为。
06
安全挑战和未来发展
智能网联汽车安全挑战
外部攻击
不法分子可能通过无线通信系统入侵智能网联汽车，进行非法操 作，如车辆失控、隐私泄露等。
安全认证
对通信设备进行安全认证，确保设备合法性，同时对通 信数据进行完整性校验，防止数据被篡改或破坏。
05
基于车载感知设备的恶意攻击检测技 术研究
基于车载感知设备的恶意攻击检测技术
利用车载感知设备收集数据
车载感知设备包括摄像头、雷达、激光雷达等，可以获取车辆周围环境信息 。利用这些设备收集数据，可以获取车辆周围环境信息，为恶意攻击检测提 供数据支持。
智能网联汽车装调与测试的车辆通信与网络安全
智能网联汽车装调与测试的车辆通信与网络安全随着科技的不断发展，智能网联汽车正逐渐走进人们的生活。
而智能网联汽车的装调与测试则是确保汽车安全性和稳定性的重要环节。
其中，车辆通信与网络安全更是不可忽视的关键因素。
一、车辆通信技术智能网联汽车通过车载通信模块、车载芯片和车载传感器等设备与外部世界进行信息交互。
其中，车辆通信技术扮演着连接车辆内部和外部网络的桥梁。
车辆通信技术主要分为车辆内部通信和车辆外部通信两部分。
1. 车辆内部通信车辆内部通信是指车辆内部各个部件之间的信息交互，包括车载电脑、车载传感器、车载娱乐系统等设备之间的通信。
通过车辆内部通信，不同设备之间可以实现数据传输、指令传递等功能，实现汽车智能化控制。
2. 车辆外部通信车辆外部通信是指车辆与外部网络或其他车辆之间的信息交互，可以通过车载通信模块连接互联网、卫星导航系统等。
通过车辆外部通信，可以实现车辆与云端数据交互、车辆之间的车联网通信等功能，提升汽车的智能化水平。
二、网络安全技术随着智能网联汽车的发展，车辆网络安全性成为汽车行业的一个重要议题。
保障车辆网络安全需要采取一系列措施，包括数据加密、网络隔离、漏洞修复等。
1. 数据加密数据加密是保障车辆信息安全的重要手段，通过对车辆信息进行加密处理，可以有效防止信息被恶意攻击者窃取。
建立数据加密机制，可以在一定程度上保障车辆信息的安全性。
2. 网络隔离通过网络隔离技术，可以将车载系统、车载通信系统和云端系统进行隔离，避免恶意软件通过网络渗透到车载系统中，提升车辆网络安全性。
3. 漏洞修复进行漏洞修复是保障车辆网络安全的关键步骤，及时更新车载系统和车载软件的补丁，修复系统中存在的漏洞和安全隐患，提高车辆系统的安全性。
智能网联汽车装调与测试的车辆通信与网络安全是确保汽车安全性和稳定性的重要环节。
通过对车辆通信技术和网络安全技术的加强，可以有效提升智能网联汽车的安全性和可靠性，推动汽车行业的发展。
智能网联汽车安全VX通信安
高性能车载计算平台具备强大的数据处理和分析能力，支持 多种应用场景，包括驾驶辅助、导航、车队管理等。
智能网联汽车安全问题
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信息泄露
智能网联汽车在无线通信过程中可能暴露车辆 的敏感信息，如位置、速度、驾驶习惯等，增 加被攻击的风险。
车辆失控
黑客通过攻击智能网联汽车系统，可能导致车 辆失控，对驾驶员和行人构成威胁。
VX通信加密技术采用多重加密机制，对每个 通信消息进行多重加密，有效防止恶意攻击和 窃听。
VX通信加密技术采用动态加密技术，密钥在 每次通信过程中都会进行更新，保证密钥的安 全性和新鲜性。
03
智能网联汽车VX通信安全威 胁
网络攻击威胁
恶意攻击
攻击者可以通过网络漏洞或薄弱环节进入汽车通信网络，干扰或篡改车辆的 正常通信，造成安全隐患。
01
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
采用先进的加密算法，对VX通信过程中的数据进行加密处理
，保障信息的安全性。
身份认证技术
02
通过身份认证技术，确认通信节点的合法身份，防止非法节点
接入通信网络。
访问控制技术
03
采用访问控制技术，限制通信节点的访问权限，防止未经授权
的访问和攻击。
安全防护策略
通信协议安全策略
制定安全的通信协议，规范通信节点的行为和消 息格式，保证通信的可靠性和安全性。
目前智能网联汽车的技术标准尚不完善， VX通信技术的标准和规范也亟待建立。
集成难度
政策法规
智能网联汽车VX通信技术涉及众多领域的 技术集成，如汽车电子、移动通信、互联网 等，技术集成难度较大。
随着智能网联汽车的发展，政策法规也需要 及时跟进和完善，以保障智能网联汽车VX 通信技术的安全和可持续发展。
智能网联汽车无线通信系统
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智能网联汽车无线通信系统
➢3.1 无线通信的定义与组成 ➢3.2 V2X通信 ➢3.3 蓝牙通信 ➢3.4 DSRC通信 ➢3.5 L-TEV通信 ➢3.6 移动通信
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3.1 无线通信的定义与组成——定义
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3.5.3 LTE—V通信与DSRC通信比较
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3.6 移动通信——定义
移动通信是指通信的双方至少有一方在运动中实现通信的方 式，包括移动台与固定台之间、移动台与移动台之间、移动 台与用户之间的通信
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3.4.3 DSRC通信支持业务
➢ （4）导航及交通信息服务：包括路线实时指引和导航，施 工区、收费、停车场、换乘、交通事件信息，流量监控等
➢ （5）电子收费：包括以电子化的交易方式，向用户收取相 关费用，如道路、桥梁和隧道通行费、停车费等
➢ （6）运输管理：包括运政稽查、特种运输监测、车队管理 、场站区管理等
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3.1.2 无线通信的分类
➢信道路径和传输方式的不同：红外通信、可见光通信、微波中继通信和卫星通信 通信距离：短距离无线通信和远距离无线通信
短距离无线通信技术主要有蓝牙技术、紫峰（ZigBee）技术、 Wi-Fi技术、超宽带（UWB）技术、60GHz技术、红外（IrDA） 技术、射频识别（RFID）技术、近场通信（NFC）技术、可见 光（VLC）技术、专用短程通信（DSRC）、LTE-V等
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第6章 汽车无线通信系统安全 接收端则对发送来的数据进行滤波、解调、解密、解码,
还原原始数据,并验证数据的有效性,如果有效,则输出对应用 户所需要的操作。 RKE 系统接收端框图如图 6．5 所示。
图 6．5 RKE 系统接收端框图
第6章 汽车无线通信பைடு நூலகம்统安全
RKE 接收端的功能主要有以下几点: 第一, RKE 信号解调电路负责将射频信号解调,还原成基 带信号; 第二,将基带信号根据相应的解密算法进行解密,得出按 键信息; 第三,将按键信息发送给主控 MCU 进行验证和判断,决 定是否需要执行相应的开锁上锁等工作。
第6章 汽车无线通信系统安全
图 6．3 RKE 系统框图
第6章 汽车无线通信系统安全
RKE 系统钥匙内装有芯片,每个芯片都有固定的 ID ,只 有钥匙芯片的 ID 与发动机的ID 相匹配时,汽车才可以启动。 以启动引擎为例,当车主转动钥匙发动车辆时,车内基站发射 低频信号开始认证。钥匙端应答器工作能量由车内基站低频 信号提供,在认证过程中,置于钥匙中的应答器首先发送自身 的 ID 号,通过基站芯片的验证,基站会发出一串随机数和 MAC 地址,同时应答器做出回应。钥匙会发送一串数据流, 开始进行发送器和接收器的会话,该数据流包括前引导码、 命令码和一串加密滚动码。滚动码码型变换丰富,每次发送 的编码至少有 50% 的位数发生变化,且同一操作的两次编码 毫无规律可循。 RKE 系统发射功能框图如图 6．4 所示。
第6章 汽车无线通信系统安全
第6章 汽车无线通信系统安全
6.1 汽车无线通信系统概述 6.2 RKE/PKE系统安全 6.3 胎压监测系统安全 6.4 蓝牙通信系统安全 6.5 车载收音机系统安全 6.6 WiFi通信系统安全 6.7 汽车GPS系统安全
第6章 汽车无线通信系统安全
6.1 汽车无线通信系统概述
PKE 系统的工作过程可以分为唤醒和验证两个过程。 (1 )唤醒。当用户携带电子钥匙出现接收器的检测范围 时并拉动门把手时,电子钥匙会收到一个来自车内收发器的 低频信号,如果这个信号与钥匙内存储的数据相匹配,钥匙就 会被唤醒。 (2 )验证。钥匙被唤醒后,它会分析从车内收发器发送过 来的“口令”,计算出对应的数据并加密发送回车内收发器, 主机分析从钥匙收到的数据,并与自己所计算出的数据进行 比较,如果二者匹配成功,就会开启门锁。
第6章 汽车无线通信系统安全
图 6．2 无线入侵基本原理图
第6章 汽车无线通信系统安全
6.2 RKE/PKE系统安
6. 2. 1 远程无钥匙进入系统概述 第 4 章已述及, RKE (远程无钥匙进入系统)也称为射频
钥匙系统。 RKE 执行一个标准汽车钥匙的功能,该钥匙包含 一个短程无线电发射器,并且必须在距车辆一定的范围内(通 常为 5~20m )工作。 RKE 系统框图如图 6．3 所示。
第6章 汽车无线通信系统安全
PKE 系统采用低频触发、高频认证的模式完成双向通 信认证。认证通过 PKE 车内收发器和智能卡之间、发动机 ECU 和 PKE 之间高达 64 位的加密算法进行,只有通过相应 的认证之后才能够启动和操作车辆,如果没有智能卡,则不能 够启动汽车的电子系统。
第6章 汽车无线通信系统安全
第6章 汽车无线通信系统安全
6. 2. 2 被动无钥匙进入系统概述 PKE (被动无钥匙进入系统)设计的初衷是使用户只需随
身携带一个电子钥匙,不需按键(遥控开锁)就可以进入车辆。 该系统采用无线射频识别技术,通过车主随身携带的电子钥 匙(智能卡)里的芯片感应自动开关门锁,当用户尝试用手去拉 车门上的门把手时,车辆会向“钥匙”发出询问信息,如果授 权的“钥匙”在车辆可操作范围内,并且回答了有效的验证 码,则车辆可以进行对应的解锁或者启动的操作,当驾驶者离 开车辆时,门锁会自动锁上并进入防盗状态。
PKE 技术其实是从 RKE 演变而来的,也有人称 PKE 是 RKE 的第二代技术。简单地说,从 RKE 到 PKE 其实就是从 “需按键”发展到 “免按键”,从“安全”到“更安全”的 过程。图 6．6 所示为 PKE 系统的原理图。
第6章 汽车无线通信系统安全
图 6．6 PKE 系统原理图
第6章 汽车无线通信系统安全
第6章 汽车无线通信系统安全
图 6．1 车载无线通信技术的模块示意图
第6章 汽车无线通信系统安全
目前,汽车内往往装配有多种具备无线通信能力的设备 或模块,它们有的支持短距离无线通信,有的支持长距离无线 通信。由于直接物理接触的局限性较大,所以攻击者一般采 用更具可行性和隐蔽性的攻击方式。攻击者可利用某一设备 或协议的漏洞成功入侵并控制车载无线设备,而无线通信设 备往往与其他控制模块一样挂载于汽车的内部 CAN 总线 或其他车内网络,这样攻击者就可以成功入侵汽车内部网络 并达到控制整车的目的,原理如图 6．2 所示。
汽车无线通信系统是将汽车技术、电子技术、计算机技 术、无线通信技术等紧密结合,整合不同的应用模块产生的 综合系统,主要实现汽车状况实时监测、汽车定位导航、车 辆指挥调度、数据采集共享、车内信息娱乐等功能。
第6章 汽车无线通信系统安全
汽车无线通信技术主要由车载导航模块、专用无线通信 模块、安全警报模块、行车状态记录模块、多媒体信息模块、 数据采集模块、无线钥匙模块、车载收音机模块等组成,所 有的数据和有效信息基本都需要通过汽车 IVI 进行处理、协 调并做出正确的响应。图 6．1所示为车载无线通信技术的 模块示意图。
第6章 汽车无线通信系统安全
图 6．4 RKE 系统发射端功能框图
第6章 汽车无线通信系统安全
RKE 发射端的功能主要有以下几点: 第一,钥匙按键按下后编码电路负责将相应的按键信息 以及需要加密的信息进行加密,形成基带信号; 第二,发射电路负责将基带信号进行调制,一般以 ASK 居 多,以射频方式发射出去。 发射电路常用两种方案: 一是基于 IC 的方案,优点是电路简单易于实现,缺点是成 本高; 二是基于分离器件搭建的方案,优点是成本低,缺点是电 路易受器件误差影响,匹配困难。
PKE 的主要组成部分为车内收发器、电子钥匙、天线 等。车内收发器是系统的关键,负责与电子钥匙的通信及与 设备的互动;电子钥匙(IDDevice )由用户随身携带,相当于用 户的身份证,用来验证用户的身份,类似于 RKE 的遥控器; LF 天线为接收器与电子钥匙的通信媒介,用于接收和发送射频 信号。