近年來(lái)，汽車網絡安全事(shì)故頻發：2015年，Jeep大(dà)切諾基被黑客遠程操控，通過CAN總線惡意控制汽車的制動、轉向、動力等，爲此FCA召回了(le)140萬輛汽車；2018年，特斯拉Autopilot系統被攻擊；2021年，Model3被黑客入侵提取車内攝像頭的拍(pāi)攝畫(huà)面......這(zhè)些(xiē)案例，都凸顯了(le)汽車網絡安全問題的緊迫性。

在智能(néng)網聯汽車的大(dà)背景下(xià)，接入網絡的汽車時(shí)刻都有受到(dào)黑客攻擊的風(fēng)險，汽車用(yòng)戶的隐私安全、數據安全甚至生命安全都受到(dào)威脅。因此，各大(dà)主機廠(chǎng)(OEM)和(hé)一級供應商(Tier1)迫切希望填補這(zhè)方面的安全空(kōng)白(bái)，以确保汽車全生命周期的安全。

車規芯片作(zuò)爲汽車各軟件功能(néng)實現(xiàn)的基石，其信息安全設計(jì)至關重要。

車規芯片的信息安全設計(jì)是一個複雜(zá)且多維度的過程，需要從(cóng)芯片本身的信息安全防護能(néng)力、芯片提供的信息安全服務符合通用(yòng)需求，以及芯片信息安全的設計(jì)流程符合國家/國際标準這(zhè)三個方面進行全面考量。

▎1.芯片硬件安全防護能(néng)力

車規芯片作(zuò)爲汽車各軟件功能(néng)實現(xiàn)的基石，必須具備抵禦外(wài)來(lái)攻擊的能(néng)力。這(zhè)主要涉及兩個方面：硬件安全問題和(hé)硬件信任問題。

首先，針對(duì)硬件安全問題。我們需要考慮硬件在不同層級下(xià)(Chip或PCB)可能(néng)遭受的攻擊，如側信道(dào)攻擊、硬件木(mù)馬攻擊等。爲了(le)應對(duì)這(zhè)些(xiē)攻擊，需要從(cóng)常見的硬件攻擊手段入手，設立相應的防護措施。例如，引入混淆技術降低(dī)信噪比、增加特定傳感器對(duì)電壓等進行監控、引入PUF技術來(lái)實現(xiàn)對(duì)給定的輸入産生不可克隆的唯一設備響應等。

-ECU闆級常見攻擊手段-

在車規MCU中，最有效的防護措施之一就是在芯片設計(jì)時(shí)引入HTA(Hardware Trust Anchor)。HTA提供了(le)一種基于硬件安全機制的隔離環境，可以有效保護安全敏感數據、爲應用(yòng)控制算(suàn)法提供各種密碼服務。目前市面常見的HTA種類有SHE、HSM和(hé)TPM等。

▎2.芯片的信息安全服務符合通用(yòng)需求

汽車信息安全的核心是保證使用(yòng)主體的機密性、完整性和(hé)真實性(CIA)。因此，車規芯片需要提供一系列的信息安全服務來(lái)滿足這(zhè)些(xiē)通用(yòng)需求。

首先，安全存儲是車規芯片的核心功能(néng)之一。它需要提供一個可信的環境，用(yòng)于存儲敏感信息，如密鑰、證書等。例如Secure NVM（安全非易失性存儲器）就是這(zhè)樣的一個可信存儲環境，能(néng)夠确保敏感信息的安全性和(hé)可靠性。

其次，爲了(le)滿足不同加密算(suàn)法的性能(néng)要求，車規芯片還需提供相應的密碼算(suàn)法硬件加速器和(hé)密鑰管理(lǐ)功能(néng)。這(zhè)些(xiē)服務包括但(dàn)不限于：

● 對(duì)稱密碼硬件加速器：基于私密密鑰的數據加解密，如AES算(suàn)法，能(néng)夠提供高(gāo)速、安全的加密解密服務；

● 非對(duì)稱密碼硬件加速器：用(yòng)于數字簽名、驗簽以及數據加解密等操作(zuò)，确保數據的完整性和(hé)真實性；

● 摘要硬件加速器：常用(yòng)于數據完整性檢查和(hé)身份驗證等場景，如基于摘要的HMAC算(suàn)法，能(néng)夠提供快(kuài)速、準确的身份驗證服務；

● 密鑰管理(lǐ)功能(néng)：包括密鑰導入、密鑰協商、密鑰派生等操作(zuò)，确保密鑰的安全生成、存儲和(hé)使用(yòng)等。

此外(wài)，爲了(le)衡量和(hé)保證整個ECU系統的完整性和(hé)可用(yòng)性，車規芯片還需要提供安全啓動和(hé)可信啓動等功能(néng)。這(zhè)些(xiē)功能(néng)能(néng)夠确保ECU系統在啓動過程中不被惡意篡改或破壞，從(cóng)而保證汽車的正常運行和(hé)安全性。

3.信息安全方案設計(jì)流程符合國家/國際标準

随着汽車網絡安全法規的不斷完善，2022年7月，聯合國歐洲經濟委員會(huì)（UNECE）正式推出了(le)首部汽車網絡安全法規R155法規要求，要求在歐盟上(shàng)市的車型必須取得特定車型型式認證（VTA），而在此之前，車企必須滿足滿足網絡安全管理(lǐ)體系（CSMS）的要求，并取得相應的認證。

國家标準《汽車整車信息安全技術要求》将于2026年1月1日拟實施，因此芯片企業在設計(jì)芯片的信息安全技術時(shí)，必須參考這(zhè)些(xiē)法規和(hé)标準，确保産品符合國家和(hé)國際的要求。

其中最重要的一環是建議(yì)建立起企業内部的網絡安全管理(lǐ)體系（Cyber Security Management System）。這(zhè)一體系能(néng)夠确保芯片企業在設計(jì)過程中，對(duì)于信息安全治理(lǐ)、開(kāi)發管理(lǐ)、生産管理(lǐ)、供應商管理(lǐ)以及風(fēng)險管理(lǐ)等方面，都是符合流程體系和(hé)法律法規的要求。