车联网数据安全风险及应对策略研究

苏慧兰

【摘  要】 随着车联网技术的普及，汽车已经从单纯的交通工具转变为一个移动的数据中心。车联网为人们带来了前所未有的便利，但同时也带来了一系列数据安全问题。文章从运营商的角度系统地探讨了车联网技术的发展现状、面临的数据安全风险、应对策略及相关案例分析。通过深入研究，文章提供了一个完整的车联网数据安全视角，帮助行业与公众更好地理解和应对相关风险，推动车联网健康、安全地发展。

【关键词】 车联网；数据安全；风险分析；防护策略

一、车联网技术的发展现状

车联网，作为物联网的一个重要子集，近年来得到了飞速的发展。随着5G技术、人工智能和大数据的逐步成熟，汽车不再仅仅是一个交通工具，而是转变为一个拥有众多传感器和执行器、与外界进行高频率交互的智能移动终端。车联网技术的应用场景也日益丰富，涵盖了从实时导航、车载娱乐、智能驾驶助手、到车辆健康检测等多个方面。但随之而来的，还有关于大量数据的收集、存储、传输和处理的问题。

当前，众多国家都对车联网中的数据安全与隐私保护问题给予了高度重视。例如，欧盟的《通用数据保护条例》（GDPR）明确规定了对个人数据的收集、处理和存储的严格要求，其中包括车辆生成或收集的数据。美国、中国等国也分别提出了自己的数据安全标准以及要求，强调对个人隐私的保护和对数据的合规处理。

物联网技术确实为车联网带来了广泛的应用场景，但同时也伴随着各种安全挑战。其中，运营商与车企间的数据传输安全问题显得尤为重要。首先，当数据在运营商与车企间传输时，存在被截获和篡改的风险。如果数据没有经过充分的加密，那么黑客可能会利用这一漏洞对数据进行拦截，甚至修改数据内容，这对驾驶安全和用户隐私都构成了巨大的威脅。其次，由于车辆数据具有高度的实时性和敏感性，如位置、速度、车辆状态等，因此对数据传输的延迟和完整性要求很高。任何的延迟或数据丢失都可能导致不准确地决策或服务中断，给用户带来不便，甚至可能造成安全事故。最后，车企与运营商之间可能存在利益冲突或协作难题。谁来承担数据安全的责任，以及如何共享和利用这些数据都是需要考虑的问题。如果没有明确的合作协议或规范，那么在数据传输过程中可能出现安全盲点或责任推诿的现象。

二、车联网数据安全风险分析

（一）车辆信息泄露

车辆信息是车联网中的核心数据，这包括车辆识别号（VIN）、车辆状态（如油量、电量、故障信息）以及行驶路线和速度等。运营商通常会为了提供各种服务而存储这类数据。例如，为了远程故障检测，运营商需要知道车辆的具体状态。但是，如果这些数据未经充分保护而被泄漏，可能导致车辆被盗、被非法追踪，或成为恶意篡改的目标。考虑到现今社会的复杂性，如信息赎金的要求、个人隐私的窃取等，车辆信息的安全性显得尤为重要。

（二）个人隐私暴露

车联网不仅涉及车辆信息，更涉及用户的个人数据，这类数据具有极高的隐私性。如果被泄露，可能导致用户面临身份盗窃、财产损失或其他隐私侵犯风险。此外，知晓用户的日常行驶习惯和目的地还可能引发个人安全问题，例如跟踪或骚扰。

（三）数据篡改与欺诈

数据在传输过程中可能遭到篡改。黑客可能为了某种目的而篡改从车辆发送到运营商的数据，如伪造位置数据或故障信息。这不仅可能误导服务提供者，还可能对驾驶员造成误导，增加事故风险。例如，伪造一个“刹车系统故障”的信息，可能会导致驾驶员过度反应，从而发生事故。

（四）第三方服务提供商的服务质量欠佳

随着车联网业务的扩展，运营商会与各种第三方服务提供商合作，如地图服务、支付服务或娱乐内容供应商。这些第三方提供的服务都涉及数据交换。如果其中一个环节的安全机制不够完善，那么整个数据链可能都面临安全风险。例如，一个不安全的支付接口可能使用户的财务数据暴露，造成经济损失。

三、车联网数据安全防护策略

（一）加强数据加密

1. 传输加密

车联网数据的传输环节相对薄弱，因为数据在传输过程中经常要通过公共网络和不安全的环境。运营商需要确保这些数据不被拦截或被未经授权的第三方访问。采用先进的加密算法，如TLS/SSL，是确保传输数据安全的关键。这不仅可以防止数据被拦截，还可以确保数据的完整性和真实性，防止中间人攻击和其他网络威胁。运营商在实施这一策略时，应当持续更新和维护其证书，确保其加密协议符合最新的安全标准。

2. 存储加密

当车联网数据在服务器或云中存储时，它们仍然可能面临窃取、泄露或被篡改的风险。存储加密策略确保，即使数据被非法访问，它们也是不可读和不可用的。使用如AES这样的标准化加密技术，可以确保数据在物理和逻辑层面都得到保护。特别是对敏感信息，如驾驶员的行驶历史、位置数据、支付信息等，通常是法律或行业规定的要求。运营商在此环节的任务是确保数据的加密密钥得到妥善保管，并定期更新，以应对潜在的加密漏洞和威胁。

（二）多重身份验证

1. 双因素身份验证

双因素身份验证就是要求用户提供两种不同类型的证明来验证其身份。密码作为知识型证明，是最基本的验证手段。但当它与物有型或生物识别型证明结合时，安全性得到了显著提高。例如，当一个驾驶员试图访问其在线车载系统，需要先输入密码，然后再通过指纹或面部扫描进一步验证。这确保了即使密码被泄露，非法用户仍然无法访问系统。

2. 行为分析

除了传统的身份验证方法，行为分析为安全防护提供了另一层保障。它是通过对用户的常规行为和操作模式进行持续监测，以识别和应对任何异常或可疑活动。例如，如果一个驾驶员通常只在家和公司之间驾驶，但系统突然检测到深夜时分的大量数据传输或在偏远地区的频繁操作，那么这可能被识别为可疑行为。系统会立即触发警报，并可能需要额外的验证才能继续操作。这种基于行为的分析确保了即使攻击者通过了初步的身份验证，攻击者的异常行为也会被及时检测和阻止。

（三）建立安全防火墙

1. 深度包检测

为了确保车联网系统的安全，必须进行深入分析传输数据的内容。这意味着防火墙不仅要关注数据包的源和目标，还要检查数据包中的内容，以识别潜在的恶意代码或可疑行为。通过深度包检测，防火墙可以更好地识别和阻止对车载系统的攻击。

2. 入侵检测和防御系统（IDS/IPS）

IDS和IPS系统是车联网安全的重要组成部分。它们可以实时监控网络流量，检测并反击任何可疑或恶意的活动。IDS用于检测潜在的入侵行为，而IPS则可以主动采取措施来阻止这些入侵。这两套系统的结合可以增加车联网系统的安全性。

（四）定期软件和固件更新

1. 推荐自动更新机制

车机系统的更新主要是车企的责任，但作为运营商，可以积极推荐车企采用自动更新机制。这是因为大多数用户可能不会主动更新系统，而自动更新功能可以确保已知的安全漏洞得到及时修复，无需用户干预。同时也会建议车企确保更新机制的安全性，以防止任何恶意更新。通过这样的合作和建议，可以共同提升车机系统的安全性和用户体验。

2. 验证和签名

为避免恶意更新或第三方篡改，所有软件和固件更新都应经过数字签名验证。这确保了更新的来源合法且未被篡改。数字签名是验证更新的真实性的重要工具，因此在更新过程中不容忽视。

（五）人员安全培训

1. 定期培训

運营商应定期对与车联网相关的员工进行安全培训。这有助于确保员工了解最新的安全威胁和防护方法。员工应该明白如何警惕社会工程学攻击、密码安全等基本安全概念。

2. 模拟攻击

模拟真实的网络攻击，可以测试和提高员工的安全意识和反应能力。这种模拟攻击可以帮助员工更好地理解潜在的威胁，以及如何应对和报告安全事件。定期进行这种模拟可以不断改进员工的安全意识。

四、案例分析

案例一：Tesla的OTA更新安全性

1. 案例介绍

Tesla作为全球电动汽车的领导品牌，其车载系统智能且与互联网紧密连接，经常通过OTA（Over-The-Air）技术为车辆进行远程更新。2019年，有研究者发现了Tesla车载系统中的一个漏洞，并在一个安全会议上进行了展示。对此，Tesla迅速作出反应。

2. 案例分析

（1）响应速度：Tesla在得知这个漏洞后，迅速利用OTA技术推送了一个安全更新，为数百万辆汽车修补了漏洞，体现了运营商应对安全威胁的迅速反应。

（2）与研究者合作：Tesla还有一个特点，即与研究者紧密合作。它设有赏金计划，鼓励外部专家找出其系统的安全漏洞，并为之支付报酬。

（3）综合安全策略：除了快速响应和与研究者合作，Tesla还采用了加密、多因素身份验证、深度包检测等多种安全手段，确保其车联网的数据安全。

案例二：Jeep Cherokee遭黑客远程控制

1. 案例介绍

2015年，两位安全研究者公开展示了如何远程控制一辆行驶中的Jeep Cherokee。两位安全研究者成功地利用了Uconnect娱乐系统的一个漏洞，进而控制了车辆的转向、刹车等关键系统。这一行为立刻引发了公众和行业的关注。

2. 案例分析

（1）系统的连通性：此次攻击揭示了车载各系统间过度的连通性。理论上，娱乐系统与关键驾驶系统应该严格隔离，但在Jeep Cherokee中，这种隔离显然没有做好。

（2）及时召回与修复：面对这一问题，Jeep的母公司Fiat Chrysler立刻召回了约140万辆受影响的车辆，并为其提供了安全更新。

（3）引发行业反思：这一事件不仅是Jeep的问题，它引发了整个汽车行业对车联网数据安全的深入反思，许多厂商开始加强其车载系统的安全设计，确保不会出现类似问题。

以上两个案例都显示了车联网安全问题的严重性。为了避免类似情况，运营商不仅要加强技术防护，还要与研究者合作，及时发现和修复潜在的安全漏洞。此外，行业内的信息共享和合作也非常重要，这有助于共同防御潜在的安全威胁。

五、结语

车联网技术在过去的几年中迅速发展，为人们带来了前所未有的便捷与智能体验。随着其普及和应用的深化，数据安全问题也逐渐浮现，引起了全社会的广泛关注。

人们必须意识到车联网不仅仅是一项技术或业务，它还关乎人们的生命安全与财产。与传统的网络安全相比，车联网的数据安全带有更加严重的实际后果。一次数据泄露或系统攻击可能会导致交通事故、财产损失，甚至威胁到人们的生命。运营商为车联网提供稳定、安全数据传输的有着重要责任。如何在保障数据安全的前提下，为用户提供流畅、高效的服务，是每一个运营商都需要思考和实践的问题。车联网的数据安全不是运营商单独的事情，它需要整个行业的共同努力，包括车辆制造商、硬件供应商、软件开发商、政府监管机构等。各方都需要加强合作，共同研究和制订行业标准，确保车联网的健康、安全发展。