聯網汽車、5G和云之間的機遇與風險
聯網汽車和驅動它們的技術一直在繼續發展，這為提高汽車效率和安全性帶來了大量的發展機會。然而，與此同時，網絡犯罪分子繼續在想方設法對聯網汽車及其使用的技術進行攻擊。詳細的研究報告，請點此《聯網汽車的網絡安全：探索5G，云和其他互聯技術的風險》。還有去年的相關研究請點此。
5G為聯網汽車提供了機遇
Gartner透露，到2023年，汽車行業將成為5G物聯網(IoT)解決方案的最大市場。上述行業將占整個5G物聯網終端機會的53%，其中39%的機會將來自聯網汽車，這個比例較2020年預計的11%大幅上升。
有充分的理由說明聯網汽車越來越依賴5G，眾所周知，聯網汽車由兩個主要部件組成：汽車本身及其連接方式。從某種程度來講，連接的質量定義了連接后的汽車能做什么，使用4G的聯網汽車可能需要駕駛者更多的參與，以確保安全和控制，尤其是在以潛在危險的速度運行時。另一方面，5G有可能成為未來自動駕駛汽車的重要組成部分。
據說5G比4G快100倍，用4G網絡下載一部2小時的電影只需7分鐘左右，而用5G網絡下載通常需要10秒左右。5G的高速和高質量有助于為聯網汽車提供可靠的連接。
對聯網汽車的4G和5G網絡進行對比
蜂窩車聯網通信(C-V2X)
聯網汽車的一個優點是能夠從周圍的設備收集信息，并使用這些數據維護司機和行人的安全，提供便利，改善交通管理以及許多其他功能。實現這一目標的方法之一是通過蜂窩車聯網通信(C-V2X)，該技術旨在讓具備5g功能的交通工具能夠接受并對環境和環境中發生的事件做出反應。C-V2X也可用于4g聯網的車輛，盡管它在這種設置中的主要目的是提供交通警報和類似的功能。在5G中，C-V2X的優點充分實現，因為它提供了更高的速度和質量。
V2X組件
C-V2X有幾個子集，具體介紹如下:
- Vehicle to Cellular Network (V2N)
- Vehicle to Device (V2D)
- Vehicle to Vehicle (V2V)
車對網絡(V2N)
V2N是指車載設備通過接入網/核心網與云平臺連接，云平臺與車輛之間進行數據交互，并對獲取的數據進行存儲和處理，提供車輛所需要的各類應用服務。
V2N通信主要應用于車輛導航、車輛遠程監控、緊急救援、信息娛樂服務等。
V2N將車輛與后端移動運營商基礎設施連接起來，它還使無線接收固件和SIM卡更新(OTA)和管理車輛的數字資產(如訂閱)更容易。在需要的時候，特別是在交通繁忙的時候，V2N可以幫助提供協作協調。因此，當救護車和消防車等緊急車輛需要奔向各自的目的地時，它們可以優先獲得道路空間。
車輛到設備(V2D)
V2D(Vehicle to Device)V2D是一種安全通信系統，可在車輛、移動設備和云服務之間提供安全的身份驗證和權限管理服務。其中，由于共享汽車的逐步擴大，共享汽車的用戶越多，汽車共享服務就更需要安全的通信保證。因此，需要在用戶所持的電子設備與共享或私人車之間的安全通信技術。
V2D提供了一種將車輛與攜帶個人設備(如手機)的行人連接起來的方法，V2D的主要好處之一是避免了車輛與行人的碰撞，就像在5G網絡中一樣，行人(及其設備)的位置可以傳遞給聯網的車輛，這一信息是至關重要的，特別是在能見度低的區域或行人或車輛突然移動的情況下。
車輛對車輛(V2V)
V2V通信技術，由福特公司在2014年6月3日發布，可以監測街上行駛的其他車輛的速度、位置等對其他駕駛員無法開放的“隱藏”數據。V2V通信技術是一種不受限于固定式基站的通信技術，為移動中的車輛提供直接的一端到另一端的無線通信。即通過V2V通信技術，車輛終端彼此直接交換無線信息，無需通過基站轉發 。
與V2N和V2D一樣，V2V也通過促進碰撞避免來促進安全：當車輛接近對方時，它們通過直接通過公鑰基礎設施(PKI)交換證書進行通信，這使得它們能夠意識到對方的存在，從而幫助它們避免碰撞。V2V還可以在司機的日常活動中發揮作用，比如換車道或尋找停車位。
聯網汽車和云
基于云的汽車E/E架構
5G使超低延遲網絡成為可能，這一發展帶來了另一個令人興奮的機會：將車輛的電子控制單元(ECU)移動到云端。這一舉措的一些好處將是簡化電氣/電子(E/E)架構，擴大處理能力，并增強道路態勢感知。另外它還可以改善燃料、電池、排放和運營效率。
當今的汽車E/E架構(左)與基于云的汽車E/E架構(右)
研究人員確定了可以在基于云的E/E架構中將哪些類型的ECU遷移到云中，為此，我們假設移動數據或處理器密集型ECU。此舉需要5G提供的低延遲，高可用性網絡。處理器密集型和過于復雜的任務(例如圖像處理和路況觀察)也應移至云中。萬一網絡斷開，應該有本地化的處理器來處理這些任務，但是否則，大多數處理都可以由基于云的服務器來完成。
安全系統應該留在車里，以確保它們即使沒有網絡連接也能工作。但是，仍然可以開發云備份。與單獨的車輛相比，云可以隨時看到所有的交通情況，通過提供全面的道路態勢感知，幫助汽車的安全系統。總的來說，基于云的ecu創造了令人興奮的可能性，但也帶來了新的挑戰。原始設備制造商(oem)、供應商和驅動程序需要擔心的一些主流云攻擊包括：
- 拒絕服務(DoS)
- 中間人(MitM)攻擊
- 劫持服務
- 延遲問題
- 資料私隱
- 驗證和管理問題
- 資料不正確
- 配置錯誤
- 云供應鏈問題
云服務攻擊聯網汽車
豪華汽車制造商正在逐步放棄實體的物理按鈕，轉而使用可以運行第三方應用程序的全數字駕駛艙，比如特斯拉Model 3和2021年的梅賽德斯-奔馳s級。事實上，現代聯網汽車正在成為一個巨大的智能手機車輪，在云聯網生態系統的驅動環境下，云聯網應用程序可以為司機和乘客提供方便。
云連接的生態系統
上圖就是我們對云連接生態系統的設想。
head單元運行應用程序，而中間件層提取汽車的E/E詳細信息，并使開發人員更容易構建基于汽車的應用程序。該層還可以與網關ECU通信，后者隨后將向需要向ECU發送消息的應用程序授予API訪問權限。
總線開關將數據包路由到目標ecu，應用程序可以與OEM云或應用程序的第三方云通信。這可以通過移動電話的繩系蜂窩連接或通過內置的eSIM實現。
根據汽車的E/E架構，網關ECU也可以直接與云服務通信。隨著聯網汽車的發展，汽車專用應用包括T1、T2和OEM版本等將會出現。OEM應用程序可能不需要中間件來訪問網關ECU，甚至可以直接連接到總線開關。
中間件API將為帶有數字駕駛艙的汽車創建一個豐富的生態系統，但它們還將為網絡犯罪分子提供便捷的API訪問車輛E/E架構和ECU的機會，從而為網絡犯罪分子提供了新的機遇。這可能會引起大量與體系結構無關的惡意軟件，例如對安裝了與體系結構無關的遠程訪問木馬(RAT)，勒索軟件或僵尸網絡的汽車的網絡釣魚攻擊。
本文翻譯自：https://www.trendmicro.com/en_us/research/21/b/connected-cars-5g-the-cloud-opportunities-and-risks.html如若轉載，請注明原文地址。
