对车载电子通信安全技术的几点思考

摘  要：车辆的普及使车载电子通信得到了高速的发展，其相关的安全技术和通信系统已经在诸多交通工具上得以实现。可以说，车载电子通信为人们的生活带来了很多便利，更为汽车行业的发展打下了坚实的基础。从实际情况来看，车载电子通信的发展时间尚短，还存在诸多不完善的地方，这就给新技术的研发提出了更高的要求。本文主要从车载电子通信安全技术的相关内容出发，阐述了几个相关的核心技术，并对其中的不足之处提出了未来发展的设想，希望可以进一步提高车载电子通信的安全性和方便性。

关键词：车载电子通信;安全技术;通信安全

中图分类号：TN918      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）05-0145-03

Abstract：The popularity of vehicles has led to the rapid development of on-board electronic communications，and its related security technologies and communication systems have been realized on many vehicles. It can be said that vehicular electronic communication has brought a lot of convenience to peoples lives，and laid a solid foundation for the development of the automotive industry. But from the actual situation，the development time of vehicular electronic communication is still short，and there are still many imperfections，which puts forward higher requirements for the development of new technology. This paper starts from the related content of the security technology of vehicular electronic communication，then elaborates several core technologies，and puts forward some ideas for future development in view of their shortcomings，hoping to further improve the security and convenience of vehicular electronic communication.

Keywords：vehicular electronic communication;security technology;communication security

0  引  言

據公安部统计，截止到2018年底，我国汽车保有量达2.4亿辆，比2017年增加2285万辆，增长10.5%，并一举超过了美国，成为全球最大的汽车生产国和新车消费市场。这一成绩既是我国经济水平高速发展的直观体现，又离不开我国汽车工业的不懈努力。从千人保有量上看，我国还不足200辆，这远低于发达国家的水平（美日德法千人保有量超过500辆，韩国千人保有量超过400辆）。这一数据可以直接说明，我国汽车行业还有很大的上升势头，特别是在电子技术日益完善的当下，越来越多的汽车品牌开始注重从机械控制向电子控制的方向转变，这也为车载电子通信安全技术的后续发展提供了助力。除小汽车外，车载电子通信的重要作用也逐渐在其他交通工具上得以体现，比如公交车、轻轨、地铁、火车等。由此可见，进一步发展车载电子通信安全技术已是大势所趋。

1  电子通信安全技术概述

车载电子通信安全技术是在传感器技术和智能交通服务基础上发展而来，为保障交通工具通信安全和提供便捷服务的一种技术，其实现了智能化和信息化的有效集合。例如，通过车载电子通信安全系统，驾驶员和乘客可以随时掌握位置定位、路线规划和路况信息等，并且可以将这部分信息实时与他人进行分享，提高了通信的效率。驾驶员提前掌握上述内容，可以更好地安排行车计划，有效避免了堵车、修路等情况对出行的影响。随着科技水平的进步，车载电子通信安全技术得到了革新，现在致力于促进操作的方便性和快捷性，避免因复杂的操作流程造成驾驶员注意力不集中，增加交通事故的风险。从车载电子通信安全技术的组成来看，最重要的是车载信息中心，它主要连接了导航、安全报警、多媒体、地理信息系统、语音识别和数据采集等模块，每个模块细分不同的功能，最终将这些功能进行有效整合，实现整个汽车的车载电子通信功能。

2  车载电子通信安全技术的实际应用

虽然车载电子通信安全技术实现了许多功能的集合，但在不同的交通工具上有不同的体现。

（1）对于小汽车而言，车载电子通信安全技术主要是满足驾驶员对实时路况的了解、与他人的便捷沟通、导航定位等功能的要求，因此可根据用户的实际需求选配相关的功能，更好地实现个性化的服务。

（2）对于公交车而言，因为公交车是满足公众出行要求的工具，其行车路线是固定的，车载电子通信安全技术需要满足站点间的联系和车辆调度工作的要求，通过对路况信息和人流量的计算来提高交通运行效率，无疑可以更好地节省运营成本，由于多媒体、语音识别等模块难以起到实效，所以可以进行减配，减少该环节的费用支出。

（3）对于轻轨、地铁和火车而言，本身载客数量多，所以更加依赖站点间的联系和车辆调度工作，车载电子通信安全技术可以实现运输过程中的交流和沟通，帮助驾驶员及时掌握路况信息及站内情况，满足乘客的出行需求。

由此可见，装载了车载电子通信系统的交通工具，可以获得全方位的信息服务，实现对交通工具行驶状况的全程记录和监控，相关数据会及时传送回设备终端进行加密和保存，这保证了个人隐私和相关数据不会被外界窃取，即使数据丢失，他人也很有可能无法破译，从而实现保护驾驶员和交通工具的安全。另外，当行车途中遇到突发情况时，比如交通事故、救援需求等，车载电子通信系统记录的信息可以作为客观存在的证据，帮助交警判断事故的责任和被救援人员的情况，实现对驾驶员和他人合法权益的有效保护。

3  车载电子通信系统的核心技术

车载电子通信系统主要实现了车輛与外界的网络连接，并且与安全功能息息相关，比如遥控门锁、防盗报警、远程故障诊断等，所以车载电子通信系统诸多功能的实现，得益于以下核心技术的应用。

3.1  车载电子通信安全协议

现有的车载电子通信安全协议主要包括SAODV协议、Ariadnei协议和SRP协议三种。其中SAODV是基于距离矢量算法的路由协议，只在路由表中保存需要的路由，比如每个目的节点保存一条路由，并且路由信息有生存期。该协议主要是通过数字签名的方式来实现对用户个人信息的保护，即在发送过程中不会出现关键词和关键信息的外泄，有效保护了信息发送、传输和接收过程中的完整性，用户只有通过身份验证后才能授权查看;Ariadnei协议则是确保信息的发送方和接收方进行身份信息的验证，增加了源节点和中间节点之间的安全关联，保护信息不被伪造、篡改或重播，从而获得正确的路由信息。该协议有效避免了不法分子在源节点或中间节点处输入虚假信息，保护了通信节点中的信息安全;SRP协议是一种安全的新型密码鉴别和密钥交换协议，采用鉴别符而不是明文密码，即使他人获得了相关的数据信息，也难以获知其中的内容。因此，该技术主要实现了对数据信息的双重保护作用，并以密钥和安全连接的方式来验证用户的身份信息，实现了对数据信息的有效保护。

3.2  车载电子通信密钥管理技术

加密是保护用户个人信息安全的根本方法，而有效的加密依赖于良好的密钥管理技术，传统互联网中的密钥管理大多由KDC认证来完成，沿用这一方式虽然减少了密钥管理中的研发投入，但车辆在高速运行途中往往难以找到稳定的中心节点，并且KDC认证的高度集中也可能提高被攻击的风险。因此，从安全方面考虑，车载电子通信系统需要更加安全有效的密钥管理技术，比如当前车载自组网中的密钥管理主要基于对CA认证的改进，更好地满足了VANET的动态特征和加密要求。

3.3  车载电子通信入侵检测技术

因为车载电子通信系统具有短时通信、广播发送消息、多条传输路由等特点，使其容易遭受攻击，这些攻击行为不仅容易影响车载电子通信系统的正常运行，而且会威胁到驾驶员和乘客的生命财产安全，为车载电子通信系统的应用和普及造成巨大的阻碍。因此，需要通过车载电子通信入侵检测技术对入侵行为和恶意攻击做好防范工作，并判断系统是否遭受攻击，为通信安全提供实时保护。

4  车载电子通信安全技术的不足之处

从实际情况来看，车载电子通信的发展时间尚短，还存在许多不足之处，具体体现在以下几个方面。

4.1  对外界入侵判断不准确

避免外界入侵是保护用户个人信息安全的有效途径，在实际的入侵检测过程中，往往只能够检测到本地入侵的情况，难以有效鉴别外界入侵或系统异常，所以就难以根据具体情况进行防护。

4.2  密钥管理不完善

因为密钥管理涉及许多环节，比如密钥生成、密钥分发、验证密钥和更新密钥等，这些操作往往需要人的参与和监督，部分平台忽视了对人的管理，导致容易出现密钥泄漏的情况。

4.3  难以实现网络安全和用户隐私间的平衡

为了提高传送信息的真实性和有效性，车载电子通信系统采用实名认证的方法，但这些真实信息又容易造成用户隐私的外泄，一旦受到攻击，用户隐私很可能会暴露在网络上，所以实现这两者的平衡成为车载电子通信系统今后要解决的问题。

5  车载电子通信安全技术未来的发展方向

从上述几个方面的不足之处可以看出，当前的车载电子通信安全技术还有很大的提升空间，因此在未来的发展过程中，技术研发人员要着重从以下几个方面做出努力。

5.1  保证用户信息的安全性和隐私性

因为车载电子通信系统会实时记录行车途中的各种信息，并将其传送至设备终端进行保存，这些信息往往包含驾驶员或乘客的个人隐私，虽然各种信息是通过加密方式进行传送的，但在电子通信广泛普及的当下，依然难以避免“别有用心之人”对这部分信息进行窃取和传播，比如传送数据加密简单，平台工作人员监守自盗等问题都容易对车载电子通信系统的安全性构成威胁，因此未来要着重解决这方面的问题。

5.2  普及车载电子通信系统的实名认证

实名认证的重要性和实现途径在许多领域得以体现，比如网上银行、手机银行、电话卡和第三方支付平台等，都需要用户提前进行身份验证和数据绑定，然后再进行授权登陆和操作。这种实名认证的方式无疑可以提高车载电子通信系统的安全性，最大程度地保护了用户的信息安全，有助于建立完善可靠的电子通信信用基础。但需要注意的是，在网络营销和网络欺诈频发的当下，实名认证也容易带来用户信息的外泄隐患，他人通过特殊渠道可以轻易掌握用户的真实信息，并利用这些信息来谋取私利，所以车载电子通信系统的实名认证需要谨慎。

5.3  不断满足用户的实际需求

车载电子通信系统是为用户提供通信服务的，汽车保有量的增加，无疑让用户的实际需求呈现出了多元化的特征，如果不能正确认识这一发展趋势，就可能让车载电子通信系统与用户实际需求相去甚远，进而被市场淘汰。因此，在开发新功能前，相关人员需要做好市场调研，了解用户对交通工具的实际需求以及消费倾向，不断优化操作系统和功能，更好地帮助用户解决行车过程中遇到的问题。

5.4  提高记录信息的不可否认性

只有保证车载电子通信系统记录信息的不可复制性和不可篡改性，才能提高记录信息的可信度，当发生交通事故时，交警才能根据这些记录进行定责，更好地维护用户的合法权益。所以今后的权限设计要明确对记录信息的查阅权和复制权，加强对密钥的管理，比如密鑰的产生、分发、更换、存储和销毁等，一旦发现越权访问或非法入侵等行为，要立即联动防火墙和路由器进行防御，并对其进行有效隔离，使之不能继续访问，必要时还可以寻求网络警察的介入，对非法人员的行为进行追责定罪。

6  结  论

综上所述，车载电子通信安全技术的逐渐完善和广泛应用为人们的安全出行提供了很大的帮助，特别是在生活节奏和工作节奏加快的当下，车载电子通信安全技术无疑可以帮助驾驶员节省更多的出行时间，减少路况分析中消耗的精力，极大程度地提高了交通运行的效率。因此，车载电子通信系统在交通工具中的普及已经成为共识，促进其朝着智能化和信息化方向发展，并有效克服当前存在的诸多问题成为技术研发人员需要着重思考的问题。

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作者简介：杜楷文（1998.07-），女，汉族，山东济宁人，本科，研究方向：通信工程。