近年(nián)來(lái)，汽車網絡安全事(shì)故頻發：2015年(nián)，Jeep大(dà)切諾基被黑(hēi)客遠(yuǎn)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140萬輛(liàng)汽車；2018年(nián)，特斯拉Autopilot系統被攻擊；2021年(nián)，Model3被黑(hēi)客入侵提取車内攝像頭的拍(pāi)攝畫(huà)面......這些案例，都(dōu)凸顯了汽車網絡安全問(wèn)題的緊迫性。

在智能網聯汽車的大(dà)背景下，接入網絡的汽車時刻都(dōu)有受到黑(hēi)客攻擊的風(fēng)險，汽車用戶的隐私安全、數據安全甚至生(shēng)命安全都(dōu)受到威脅。因此，各大(dà)主機(jī)廠(chǎng)(OEM)和一級供應商(Tier1)迫切希望填補這方面的安全空白(bái)，以确保汽車全生(shēng)命周期的安全。

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

車規芯片的信息安全設計(jì)是一個複雜且多維度的過程，需要從(cóng)芯片本身(shēn)的信息安全防護能力、芯片提供的信息安全服務符合通用需求，以及芯片信息安全的設計(jì)流程符合國(guó)家/國(guó)際标準這三個方面進行全面考量。

▎1.芯片硬件(jiàn)安全防護能力

車規芯片作(zuò)爲汽車各軟件(jiàn)功能實現的基石，必須具備抵禦外來(lái)攻擊的能力。這主要涉及兩個方面：硬件(jiàn)安全問(wèn)題和硬件(jiàn)信任問(wèn)題。

首先，針對硬件(jiàn)安全問(wèn)題。我們需要考慮硬件(jiàn)在不同層級下(Chip或PCB)可(kě)能遭受的攻擊，如(rú)側信道攻擊、硬件(jiàn)木馬攻擊等。爲了應對這些攻擊，需要從(cóng)常見(jiàn)的硬件(jiàn)攻擊手段入手，設立相(xiàng)應的防護措施。例如(rú)，引入混淆技術(shù)降低信噪比、增加特定傳感器對電壓等進行監控、引入PUF技術(shù)來(lái)實現對給定的輸入産生(shēng)不可(kě)克隆的唯一設備響應等。

-ECU闆級常見(jiàn)攻擊手段-

在車規MCU中，最有效的防護措施之一就(jiù)是在芯片設計(jì)時引入HTA(Hardware Trust Anchor)。HTA提供了一種基于硬件(jiàn)安全機(jī)制的隔離(lí)環境，可(kě)以有效保護安全敏感數據、爲應用控制算法提供各種密碼服務。目前市面常見(jiàn)的HTA種類有SHE、HSM和TPM等。

▎2.芯片的信息安全服務符合通用需求

汽車信息安全的核心是保證使用主體(tǐ)的機(jī)密性、完整性和真實性(CIA)。因此，車規芯片需要提供一系列的信息安全服務來(lái)滿足這些通用需求。

首先，安全存儲是車規芯片的核心功能之一。它需要提供一個可(kě)信的環境，用于存儲敏感信息，如(rú)密鑰、證書(shū)等。例如(rú)Secure NVM（安全非易失性存儲器）就(jiù)是這樣的一個可(kě)信存儲環境，能夠确保敏感信息的安全性和可(kě)靠性。

其次，爲了滿足不同加密算法的性能要求，車規芯片還(hái)需提供相(xiàng)應的密碼算法硬件(jiàn)加速器和密鑰管理(lǐ)功能。這些服務包括但(dàn)不限于：

● 對稱密碼硬件(jiàn)加速器：基于私密密鑰的數據加解密，如(rú)AES算法，能夠提供高速、安全的加密解密服務；

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

● 摘要硬件(jiàn)加速器：常用于數據完整性檢查和身(shēn)份驗證等場景，如(rú)基于摘要的HMAC算法，能夠提供快(kuài)速、準确的身(shēn)份驗證服務；

● 密鑰管理(lǐ)功能：包括密鑰導入、密鑰協商、密鑰派生(shēng)等操作(zuò)，确保密鑰的安全生(shēng)成、存儲和使用等。

此外，爲了衡量和保證整個ECU系統的完整性和可(kě)用性，車規芯片還(hái)需要提供安全啓動和可(kě)信啓動等功能。這些功能能夠确保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安全性。

3.信息安全方案設計(jì)流程符合國(guó)家/國(guó)際标準

随着汽車網絡安全法規的不斷完善，2022年(nián)7月，聯合國(guó)歐洲經濟委員(yuán)會（UNECE）正式推出了首部汽車網絡安全法規R155法規要求，要求在歐盟上市的車型必須取得(de)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(tǐ)系（CSMS）的要求，并取得(de)相(xiàng)應的認證。

國(guó)家标準《汽車整車信息安全技術(shù)要求》将于2026年(nián)1月1日(rì)拟實施，因此芯片企業在設計(jì)芯片的信息安全技術(shù)時，必須參考這些法規和标準，确保産品符合國(guó)家和國(guó)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(tǐ)系（Cyber Security Management System）。這一體(tǐ)系能夠确保芯片企業在設計(jì)過程中，對于信息安全治理(lǐ)、開發管理(lǐ)、生(shēng)産管理(lǐ)、供應商管理(lǐ)以及風(fēng)險管理(lǐ)等方面，都(dōu)是符合流程體(tǐ)系和法律法規的要求。