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摘要：随着智能交通系统(ITS)及相关技术的发展，车载网络系统面临着各方面的安全问题。本文分析了车载网络技术发展面临的安全和隐私保护问题，通过构建车载网络系统的安全和隐私保护模型，介绍了车载通信安全系统构架的基本元素，并在此基础上提出构架优化的相关措施，在理论层面上提出安全保护系统优化的思路。为车载网络安全系统的优化提供了参考依据，为日后车载网络系统全面实施奠定安全保护基础，促进车载网络技术更好地服务于交通领域。
关键词：车载网络；安全；隐私保护
引言
随着汽车联网行为的增多，除了车载信息娱乐系统、导航系统、OBD等物理接口、车载蓝牙和无线接入之外，黑客还可以通过电子控制单元固件的漏洞，提取加密密钥等敏感数据，以及利用手机应用软件远程控制车辆，实现对车辆本身的攻击。因此，如何保障自动驾驶在网络环境下的安全性，是世界各国共同关注和研究的问题。为此，提出以下建议。
1车载物联网的概述
车载物联网作为当下一种新兴的信息技术，对于提升交通领域各个体系的运行安全和运行效率有着至关重要的影响和作用，同时车载物联网还能够将车辆信息与信息网络平台进行连接，使行使的车辆信息能反映在网络体系中。除此之外，车载物联网还能够通过现代信息技术使处于行驶状态的车辆利用无线通讯建立有关网络，或使过路车辆与道路基站两者间建立无线通讯网络，利用无线网络的多跳转发通讯功能，车载物联网能够让位于信号覆盖范围之外的多个移动车辆间建立通讯链接。从未来发展的长远趋势来分析，车载物联网将是实现交通体系向智能化方向发展的重要构成因素。现阶段，交通体系的智能化功能主要体现在对基础交通设施的部署，如在道路地面上安装的电磁感应器、在城市重要交通要道的分叉路口安装的交通摄像头以及在高速收费站配备的射频标签读取器。通常而言，获取和发布交通信息主要通过以下方式和过程得以实现：首先利用地面传感器的检测功能获取路面行驶车辆的车流密度和车流速度信息，其次，将传感器获取的相关数据信息传发至交通中心，然后交通中心对搜集的数据
2车载物联网在各个领域的应用
当前，车载物联网已在多个领域得到了广泛应用，并获得了很大的应用成效，随着物联网技术的创新与发展，在未来有望成为推动各大行业发展的主要动力，并为人们的生活工作带来更加的便捷，现阶段，车载物联网的具体应用主要体现为四个方面：
2.1效率应用
效率应用主要体现为车辆拥堵检测、公路收费、公路交通管理、路径规划等方面，通常而言，这种形式的应用能在一定程度上改善公众及个人的出行状况，对于提升人们出行效率大有帮助。
2.2安全应用
安全应用重点体现为网上车辆诊断、碰撞预警、道路湿滑度检测等应用，一般而言，这种形式的应用体现了车载物联网在实际安全应用过程中的价值，因为它可以通过近距离通信功能为司机及时、准确的提出预警，使司机能在预警提示下及时采取应对措施，尽可能避免安全事故的发生。
2.3 商业应用
商业应用主要体现为在位置服务的前提下为商家带来更多的商业机会，目前这中形式的应用已成为服务行业各商家展现自身位置优势，提高市场竞争力，抢占更多市场份额的新式的竞争手段。如，利用车载物联网为客户提供最近的酒店、宾馆、加油站，以及商场促销信息等，如此一来，不但使商家获得了更多的客户资源，同时也让消费者享受到了更便捷、更实惠的生活服务。
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2.4信息娱乐应用
信息娱乐应用重点体现为以位置服务为前提的社交网络、拼车、餐厅评论等服务以及视频音乐共享服务等应用。当前，在人们现实的消费服务中，信息娱乐应用已成汽车销售领域吸引消费者关注的亮点服务。如，起亚UVO与福特SYNC是对信息娱乐应用比较成功的两大汽车厂商，特别是福特的车载信息娱乐体系便是汽车领域做得较为成功的典型案例，当地的汽车零售商对福特的车载信息娱乐体系表现出了很大的兴趣。车载物联网进一步优化了服务商与零售商的产品促销信息传播途径，同时也会加大各商家在市场环境中的竞争激烈程度。车载物联网的发展必然使信息娱乐的网络化成为大势所趋。
3车载通信的安全和隐私保护系统优化
3.1基本安全性
信标通常被用于协同感知应用程序中。信标每秒发送γ次，包含发送者的状态信息，如车辆位置、速度以及行驶方向。信标的频率范围为1～10Hz。信标信息是通过数字签名的，同时绑定了签名者的证书。更精确地说，在完成信标信息的拼接之后，在向数据链路层提交信息m的传输之前，发送节点(V)会给出一个签名。每个假名的使用时间不超过γ，随后便被丢弃。应考虑以下可能在实现方面出现的问题:假名使用期间的动态适应问题;用来“预加载”V的假名(还包括对应的证书和密钥)的数量;预加载的假名的频率。
3.2邻居通信安全
车辆以高速率发送安全信标，并以此方式获得附近(物理邻居)其他车辆频繁更新的情况。这就是协同感知的本质，这使得车辆能够掌握其近的与交通有关的最新信息(如碰撞预警)。然而在通信识别的过程中，车辆还会发现其他可以直接到达的(通信邻居)节点(汽车或ＲSU)，这容易成为攻击者能够利用的漏洞。攻击者会通过接收并从远程节点迅速重新发送信息来发动中继攻击。认证中所包含发送者的时间戳、位置等信息，使系统可以执行安全邻居发现协议来抵御外部攻击。基本的理念是根据节点的坐标、接收到信息中所包含的位置信息以及渡越时间(节点时间与消息时间戳之间的差值)来估计发送方和接收方的距离。为了获得精确的结果，需要获取由硬件增加的时间戳以及针对时间戳的密码保护。
3.3基于位置的通信安全
为了向一个地理上定义的目标传播数据，基于位置的通信是在位置的感知节点基础上实现的。节点保持它们邻居的位置不变，假设通过GPS可以获取位置信息，并将数据转发到距目标区域最近的邻居。然而，这种传输模式也可能被攻击者滥用。与基本的安全功能相似，源节点对产生的信息进行签名并绑定对应的证书，作为基于位置的路由和信息分配的基本安全措施。
结束语
本文描述了车载网络系统发展所面临的安全问题，强调了安全和隐私保护技术的重要性。通过构建车载网络系统的安全和隐私保护系统，介绍了车载通信安全系统构架的基本元素，并在此基础上提出构架优化的相关措施，在理论层面上提出安全保护系统优化的思路。为车载网络安全系统的优化提供了参考依据，为日后车载网络系统全面实施奠定安全保护基础。
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[8]陈瑞凤.车载网络系统性能分析与组网部署研究[D].北京交通大学,2016.
论文作者:郭飞
论文发表刊物:《科技研究》2018年8期
论文发表时间:2018/10/24
标签：系统论文; 信息论文; 网络论文; 车辆论文; 位置论文; 节点论文; 信标论文; 《科技研究》2018年8期论文;