强化汽车系统安全：保障联网汽车未来

未来，车载信息娱乐系统将执行越来越多任务。（图片：Fotolia）

2015年，Audi AG、BMW Group、Daimler AG合计斥资28亿欧元收购Nokia地理数据公司。此举在自动驾驶萌芽期凸显导航系统的战略地位。高精度定位是高度自动化乃至自动驾驶的前提，关键在于Galileo GNSS最终完成时的精度与高质量地图。据HERE（前身Nokia、再前身NAVTEQ）称，其地图已用于欧洲与北美五分之四的车载导航系统。2015年投资及后续参与似乎物超所值。但导航系统如何防范软件盗版？被许可方是否充分利用技术手段保护数据？答案大概率是否定的。

通常用SD存储卡将地图数据加载进导航系统。数据镜像虽加密——但仅靠软件。这种复制保护显然相对易绕过，因内容加密密钥必须以某种方式从卡上公开可读的卡标识符派生。攻击者——不知加密密钥——可完全克隆卡片：复制加密内容并克隆卡标识符。这是互联网时代的现实。不管许可或防伪保护，或可靠中央许可清单选项。

带安全元件的安全microSD存储卡设计（图片：Swissbit）

反之，复制保护需要无法盗版的隐藏认证特性。现场已有使用带安全特性Flash存储卡的方案。Swissbit专注长期供应的工业级耐用存储产品，提供带安全特性的存储卡。这些安全存储卡结合Flash存储芯片、可选SmartCard、Flash控制器。其集成AES与HASH算法的专用固件支持多种安全应用场景。

可选集成的JavaCard SmartCard获Common Criteria EAL 5+认证。标识符与标准数据存储的结合提供技术优雅方案。防窃听手机、执法记录仪、防伪收银机已用此类卡保护。分发与内容加载的简便性不受影响。高分辨率地图更新对移动数据套餐是性能与成本双重压力测试。家庭加载或机械师简单插拔替换保证所需简易性。

极具潜力的路径

使用带安全元件的Flash存储模组直接获益：掌控导航系统数据、确保许可条款合规。此外，此路径提供广泛应用场景，关联汽车数据保护与网络安全。信息娱乐系统是进一步通信服务的平台。作为ICT设备与互联网接口，其重要性日增。提供收费服务、接收高价值媒体内容、支付过路费、支持电动充电用例时，唯一身份与安全认证实体的问题再现。

此处，集成SmartCard的存储卡同样提供理想方案——尤其因其可与车辆安全配对、必要时轻松更换。在信息娱乐设备上放弃SD卡读卡器接口前应审慎考量。利用相关卡片，新功能可改装并持续以最高加密级别保障安全。

安全作为安全性层面

近年来，车内外日益增强的网络——如Car2Car通信——使防御网络攻击意义上的安全成为辩论主题，主要基于对功能安全可能影响的考量。此处提出的带安全元件存储模组方案，对电动汽车系统数据通信也有启发。若嵌入式多媒体控制器（eMMC）带安全元件充当节点可信平台模块，电子控制单元（ECU）通过总线系统的通信可被加密。得益于此认证特性，车内通信篡改风险可被规避。

汽车有两类功能安全：安全相关与非安全相关。此区分通常使信息娱乐系统无法访问平台安全相关系统。然而即使非安全相关元素，也需提供灵活持续的网络安全选项，因汽车生命周期易超10年。届时许多尚不明显的需求将待满足：过路费收取、电动充电计费、收费增值媒体服务、导航地图数据更新订阅等。信息娱乐系统增值将随其执行越来越重要任务而增长。另一方面，汽车IT系统将面临日益复杂的攻击。

ECU通过总线系统通信可被加密，若eMMC带安全元件充当节点可信平台模块。（图片：Swissbit）

Swissbit的SD存储卡等安全可更换存储介质，适合在汽车生命周期内保持信息娱乐系统安全最新。（图片：Swissbit）

出于安全理由与预防，应为未来业务保护提供灵活可更换的安全元件于存储卡中。英国标准协会（BSI）要求一贯应用最先进技术，这无法通过数年旧的安全方案实现，尤其纯软件安全虽提供灵活性却从不提供所需长期安全。因此，保留可更换硬件安全模组选项是明智之举。除易修改改装外，另一优势：同型号不同软件依赖配置易于管理。

（图片：Fotolia）

所有变体配置完成，借助存储卡上安全元件，激活客户购买的变体——有效简化生产变体多样性。在焊接与可拆卸Flash存储器抉择时，应考虑频繁访问与车内严苛热条件结合对存储模组NAND芯片耐久性的负面影响。这意味着无法由机械师更换的存储卡，需昂贵得多的方案。

利用带安全特性存储卡保护地图，仅是存储卡与SmartCard结合实现更高控制与安全度的一个应用示例。向信息通信技术与消费电子延伸时，其他安全考量、开发周期、市场机制主导，区别于汽车制造；因此可更换标准元件提供选项，以基于硬件的密码学创造高安全级，同时永久保持集成额外服务的灵活性。

>> 本文原发于姊妹网站EE Times Europe。