隨著汽車智能化、網聯化、電動化進程的加速,汽車已從傳統的機械產品演變為集計算、通信、控制于一體的復雜信息物理系統。軟件成為定義汽車功能和體驗的核心,其開發規模和復雜性急劇增加。在這一快速演進的過程中,尤其在網絡與信息安全領域,汽車軟件開發面臨著諸多嚴峻挑戰和亟待解決的痛點。
痛點一:體系化的安全設計滯后于功能開發
傳統汽車軟件開發遵循經典的“V模型”,強調功能安全(如ISO 26262),但網絡信息安全(如ISO/SAE 21434)的融入相對滯后。當前普遍存在“先開發功能,后修補安全”的思維定式。安全需求往往在開發后期甚至產品上市后才被充分考慮,導致安全架構設計不完善,安全機制如同補丁,難以形成貫穿整車電子電氣架構、從芯片到云端、覆蓋全生命周期的縱深防御體系。
痛點二:復雜的供應鏈帶來巨大的安全攻擊面
一輛現代汽車的軟件代碼量可達數億行,其中70%以上可能來自不同的供應商。這種高度碎片化、多層級的供應鏈體系,使得軟件物料清單(SBOM)管理極其困難。主機廠對底層代碼和組件的可見性與控制力不足,難以全面評估和驗證第三方軟件的安全風險。任何一個層級供應商的軟件漏洞,都可能成為攻擊者入侵整車的突破口。
痛點三:車輛全生命周期的持續安全更新與維護挑戰
與傳統消費電子產品不同,汽車的生命周期長達10-15年。在這漫長的周期內,新的威脅和漏洞會不斷涌現。如何建立安全、可靠、高效的空中下載(OTA)升級機制,確保軟件更新過程不被劫持、篡改,并能兼容海量存量車型的異構硬件平臺,是一個巨大的工程與商業挑戰。對于已售出車輛,如何建立漏洞的持續監控、預警、響應和修復閉環,缺乏成熟的運營模式。
痛點四:車載網絡協議與接口的固有脆弱性
車內網絡(如CAN、LIN、FlexRay、以太網)在設計之初主要考慮功能實現和實時性,普遍缺乏內置的認證、加密和完整性保護機制。尤其是廣泛應用的CAN總線,廣播式通信、無報文認證等特點使其極易遭受竊聽、重放和注入攻擊。隨著車載以太網和車云通信的增加,攻擊入口進一步增多,對車載防火墻、入侵檢測/防御系統(IDS/IPS)以及安全網關提出了更高要求。
痛點五:測試驗證手段不足,難以模擬真實世界攻擊
汽車軟件安全的測試環境構建極其復雜且成本高昂。傳統的臺架測試和封閉場地測試難以復現真實、動態、持續的網絡攻擊場景。對于未知威脅(零日漏洞)和高級持續性威脅(APT)的模擬與防御能力更是薄弱。缺乏標準化的安全測試工具、用例庫和評價體系,使得安全測試的深度和廣度受限。
解決路徑展望:
應對上述痛點,需要行業生態的協同努力。必須貫徹“安全左移”和“設計即安全”的理念,將信息安全要求與功能安全、預期功能安全(SOTIF)一體化納入產品開發的最早期。推動供應鏈安全透明化,通過合同約束、安全標準認證和自動化工具,建立可信的軟件供應鏈。第三,加快建設以安全運營中心(VSOC)為核心的車輛全生命周期安全管理能力,結合OTA和安全的硬件基礎(如硬件安全模塊HSM),實現持續的防護與進化。第四,加速新一代安全車載網絡架構的落地,并研發輕量級、高可靠的車載安全軟件與硬件解決方案。產學研合作,共同構建更完善的測試驗證環境、工具鏈和人才體系。
汽車軟件的網絡與信息安全是一場沒有終點的馬拉松。只有通過體系化的構建、全鏈路的協同和技術創新,才能筑牢智能網聯汽車的安全基石,保障產業健康發展和用戶的出行安全。