【導讀】要讓人們認識到汽車網絡安全的重要性並不容易。隨著汽車向半自動駕駛過渡，汽車主機廠 (OEM) 越來越關注汽車網絡安全問題。對汽車網絡實施控製的理由很明顯，目的是確保除了駕駛員（或在特定和約束條件下替代駕駛員的駕駛係統）之外沒有人可以控製車輛。

要讓人們認識到汽車網絡安全的重要性並不容易。隨著汽車向半自動駕駛過渡

，汽車主機廠 (OEM) 越來越關注汽車網絡安全問題。對汽車網絡實施控製的理由很明顯
，目的是確保除了駕駛員（或在特定和約束條件下替代駕駛員的駕駛係統）之外沒有人可以控製車輛。

2021 年，聯合國歐洲經濟委員會 (UNECE) 工作組發布了 UN-R155
，這是一項針對 OEM 的網絡安全法規，旨在應對日益嚴重的網絡威脅。自 2022 年 7 月起
，該法規對 UNECE 成員國生產的新車型的審批具有約束力。這意味著汽車供應商必須遵守 ISO 21434，以確保其所有網絡安全相關組件均符合該標準。當然，采購符合網絡安全標準的零件並不能保證 OEM 符合 UNECE 標準。不過
，這是朝著這個方向邁出的重要一步，使 OEM 在實現這一目標的過程中處於更有利的地位。本文從先進駕駛輔助係統 (ADAS) 和車艙監控應用中使用的圖像傳感器的角度來探討網絡安全問題。

為何需要確保圖像傳感器的安全

在汽車中，有些位置很顯然應實施網絡安全
，包括網關、互連
、xinxiyulexitonghuotongguowangluolianjiederenheqitaqichezixitong。raner，dajiakenengyihuodeshiweishenmetuxiangchuanganqiyexuyaowangluoanquan。suizhedangjinduianquanhejiashifuzhudezhongshi，tuxiangchuanganqijiushicheliangde“眼睛”。它們用於多種 ADAS 功能
，例如車道偏離警告
、行人檢測和自動緊急製動 (AEB)。tamenhuipingguqichezhouweidehuanjing，bingweironghexitongtigongxinxishuruyizuochujuece。weilai
，tamenjiangxiezhushibieheyanzhengqicheyonghudeshenfen，bingjiankongyonghudeshengmingtizheng。ruguojiashiyuansangshixingweinengli，chezaijisuanjijiangnenggoujieguankongzhiquan。zaizhexieqingkuangxia，qichetuxiangchuanganqibixujuyouchusedexingneng（高動態範圍

、低照度能力

、色調辨別力等）並bing保bao持chi正zheng常chang工gong作zuo
，特te別bie是shi在zai車che輛liang可ke能neng遇yu到dao的de最zui極ji端duan情qing況kuang下xia。由you於yu汽qi車che的de安an全quan將jiang越yue來lai越yue依yi賴lai圖tu像xiang傳chuan感gan器qi，因yin此ci汽qi車che的de中zhong央yang計ji算suan機ji需xu要yao經jing過guo授shou權quan的de正zheng品pin零ling件jian才cai能neng與yu之zhi交jiao互hu。而er且qie，還hai必bi須xu確que保bao傳chuan輸shu的de任ren何he圖tu像xiang幀zhen都dou沒mei有you被bei篡cuan改gai，並bing且qie所suo有you幀zhen都dou是shi由you正zheng品pin圖tu像xiang傳chuan感gan器qi生sheng成cheng的de。此ci外wai
，圖tu像xiang傳chuan感gan器qi應ying當dang隻zhi接jie受shou汽qi車che係xi統tong而er不bu是shi任ren何he其qi他ta方fang的de配pei置zhi更geng改gai。以yi下xia用yong例li說shuo明ming了le為wei什shen麼me汽qi車che行xing業ye不bu能neng忽hu視shi因yin使shi用yong易yi受shou第di三san方fang篡cuan改gai的de冒mao牌pai圖tu像xiang傳chuan感gan器qi所suo帶dai來lai的de威wei脅xie。

威脅 1：圖像傳感器被冒牌部件替換

AEB 係(xi)統(tong)依(yi)靠(kao)擋(dang)風(feng)玻(bo)璃(li)後(hou)麵(mian)的(de)圖(tu)像(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)來(lai)檢(jian)測(ce)汽(qi)車(che)前(qian)方(fang)的(de)物(wu)體(ti)或(huo)行(xing)人(ren)。如(ru)果(guo)駕(jia)駛(shi)員(yuan)沒(mei)有(you)及(ji)時(shi)做(zuo)出(chu)反(fan)應(ying)，該(gai)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)決(jue)定(ding)施(shi)加(jia)製(zhi)動(dong)，以(yi)防(fang)止(zhi)發(fa)生(sheng)碰(peng)撞(zhuang)。AEB 係統的運行前提是其圖像傳感器具有特定的特性（如高動態範圍
、低照度性能等），bingqiexitongyigenjuzhexieguigejinxinglexiaozhun。ruguoyongfeizhengpinhuomaopaibujiantihuanleyuanzhuangtuxiangchuanganqi，kenenghuisunhaixitongxingneng。suirantihuanjiankenengkanqilaiyuyuanzhuangjianwanquanxiangtong
，danqixingnenghetexingkenenghuidaxiangjingting。youyu AEB 係(xi)統(tong)針(zhen)對(dui)原(yuan)裝(zhuang)圖(tu)像(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)進(jin)行(xing)了(le)優(you)化(hua)，因(yin)此(ci)替(ti)換(huan)件(jian)的(de)不(bu)同(tong)特(te)性(xing)將(jiang)改(gai)變(bian)係(xi)統(tong)的(de)性(xing)能(neng)。這(zhe)意(yi)味(wei)著(zhe)係(xi)統(tong)可(ke)能(neng)在(zai)距(ju)離(li)幾(ji)米(mi)遠(yuan)時(shi)才(cai)能(neng)檢(jian)測(ce)到(dao)汽(qi)車(che)前(qian)方(fang)的(de)物(wu)體(ti)或(huo)行(xing)人(ren)
，使(shi)係(xi)統(tong)沒(mei)有(you)時(shi)間(jian)做(zuo)出(chu)適(shi)當(dang)反(fan)應(ying)，從(cong)而(er)可(ke)能(neng)釀(niang)成(cheng)悲(bei)劇(ju)性(xing)的(de)後(hou)果(guo)。用(yong)仿(fang)冒(mao)品(pin)代(dai)替(ti)正(zheng)品(pin)圖(tu)像(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)，就(jiu)好(hao)比(bi)讓(rang)視(shi)力(li)不(bu)好(hao)的(de)司(si)機(ji)不(bu)戴(dai)眼(yan)鏡(jing)開(kai)車(che)。

圖 1：用冒牌產品代替正品圖像傳感器的後果

威脅 2：圖像傳感器設置被修改

車輛係統經過校準和編程
，可對圖像傳感器進行最佳配置，以始終盡可能真實地呈現車前的場景。但是
，如果有人（或物）修改了圖像傳感器的配置
，其性能就會受到影響，以致於可能不再能保證汽車係統能夠正確、完全或最佳地感知汽車所麵對的場景
，這就相當於向人類駕駛員的眼睛裏投擲灰塵。

圖 2：篡改圖像傳感器設置的後果

威脅 3：圖像傳感器被繞過

圖tu像xiang傳chuan感gan器qi向xiang圖tu像xiang處chu理li器qi提ti供gong原yuan始shi視shi頻pin數shu據ju，然ran後hou圖tu像xiang處chu理li器qi使shi用yong這zhe些xie數shu據ju提ti取qu有you關guan前qian方fang障zhang礙ai物wu的de關guan鍵jian信xin息xi
，以yi便bian汽qi車che能neng夠gou做zuo出chu適shi當dang的de響xiang應ying。例li如ru，圖tu像xiang處chu理li器qi可ke以yi檢jian測ce到dao正zheng在zai接jie近jin的de車che輛liang
，然ran後hou從cong安an全quan第di一yi的de角jiao度du來lai選xuan擇ze是shi刹sha車che還hai是shi駕jia駛shi汽qi車che遠yuan離li危wei險xian。但dan是shi，如ru果guo有you未wei經jing授shou權quan方fang試shi圖tu通tong過guo修xiu改gai或huo繞rao過guo圖tu像xiang傳chuan感gan器qi來lai篡cuan改gai係xi統tong
，圖tu像xiang處chu理li器qi就jiu無wu法fa再zai獲huo得de反fan映ying真zhen實shi場chang景jing的de原yuan始shi視shi頻pin數shu據ju。在zai這zhe種zhong情qing況kuang下xia，係xi統tong可ke能neng無wu法fa再zai檢jian測ce到dao正zheng在zai接jie近jin的de物wu體ti。相xiang反fan
，圖tu像xiang處chu理li元yuan件jian可ke能neng隻zhi能neng接jie收shou到dao沒mei有you障zhang礙ai物wu的de暢chang通tong道dao路lu的de循xun環huan圖tu像xiang，其qi後hou果guo可ke能neng與yu人ren類lei駕jia駛shi員yuan將jiang視shi線xian完wan全quan從cong路lu麵mian上shang移yi開kai一yi樣yang難nan以yi承cheng受shou。

安森美 (onsemi) 的圖像傳感器符合網絡安全標準

圖 3：圖像傳感器被繞過的後果

安森美於 2018 年開始在其圖像傳感器中加入網絡安全功能，時間甚至比 ISO 21434 網wang絡luo安an全quan標biao準zhun發fa布bu還hai要yao早zao。最zui初chu，這zhe樣yang做zuo是shi為wei了le滿man足zu早zao期qi客ke戶hu的de需xu求qiu
，但dan後hou來lai經jing過guo逐zhu步bu發fa展zhan，彙hui聚ju成cheng了le寶bao貴gui的de網wang絡luo安an全quan專zhuan業ye知zhi識shi。因yin此ci，安an森sen美mei的de圖tu像xiang傳chuan感gan器qi已yi經jing為wei網wang絡luo安an全quan做zuo好hao了le準zhun備bei。其qi中zhong一yi個ge關guan鍵jian功gong能neng是shi身shen份fen驗yan證zheng，這zhe使shi它ta們men能neng夠gou向xiang主zhu機ji證zheng明ming它ta們men是shi正zheng品pin，過guo程cheng中zhong需xu要yao使shi用yong證zheng書shu鏈lian和he預yu共gong享xiang密mi鑰yao。另ling一yi個ge重zhong要yao功gong能neng是shi，它ta們men可ke以yi確que保bao視shi頻pin數shu據ju的de完wan整zheng性xing，證zheng明ming傳chuan感gan器qi和he係xi統tong之zhi間jian的de視shi頻pin數shu據ju流liu沒mei有you被bei篡cuan改gai。這zhe種zhong完wan整zheng性xing是shi通tong過guo消xiao息xi驗yan證zheng碼ma (MAC) 提供的。此外
，通過特定密鑰寄存器在嵌入式數據視頻線路上使用 MAC，可防止傳感器控製和配置數據被篡改。

網絡安全組件是實現汽車網絡安全的第一步

網絡安全合規性是汽車圖像傳感器的必備條件，以防止圖像傳感器成為外界入侵複雜汽車電子係統的特洛伊木馬。對於 OEM 而言，為了確保網絡安全合規性，需要的不僅僅是在圖像傳感器中添加網絡安全控製電路，但它們對於 ADAS 和車艙監控係統實現全麵的網絡安全合規性至關重要。

（作者：Ludovic Rota，安森美產品營銷經理）

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