要让人们认识到汽车网络安全的重要性并不容易。随着汽车向半自动驾驶的过渡，汽车主机厂 (OEM) 越来越关注汽车网络安全。控制汽车网络的原因很明显，目的是确保没有人能控制车辆，除了驾驶员（或在特定和约束条件下取代驾驶员的驾驶系统）。　　2021 联合国欧洲经济委员会 (UNECE) 工作组发布了 UN-R155是针对R155的 OEM 网络安全法规旨在应对日益严重的网络威胁。自 2022 年 7 从月份开始，法律法规正确 UNECE 审批成员国生产的新车型具有约束力。这意味着汽车供应商必须遵守 ISO 21434，确保其所有网络安全相关部件都符合本标准。当然，购买符合网络安全标准的零件并不能保证 OEM 符合 UNECE 标准。然而，这是朝着这个方向迈出的重要一步 OEM 在实现这一目标的过程中处于更有利的地位。本文从先进的驾驶辅助系统开始 (ADAS) 探讨车舱监控应用中使用的图像传感器的网络安全问题。　　为什么要确保图像传感器的安全？　　在汽车中，网络安全显然应该在某些地方实施，包括网关、互联、信息娱乐系统或任何其他通过网络连接的汽车子系统。然而，人们可能会想，为什么图像传感器也需要网络安全。图像传感器是当今对安全和驾驶辅助的重视，是车辆的“眼睛”。它们用于多种用途 ADAS 车道偏离警告、行人检测和自动紧急制动等功能 (AEB)。它们将评估汽车周围的环境，并为集成系统提供信息输入做出决策。在未来，它们将有助于识别和验证汽车用户的身份，并监控用户的生命体征。如果驾驶员失去了行为能力，车载计算机将能够接管控制权。在这些情况下，汽车图像传感器必须具有优异的性能（高动态范围、低照度能力、色调识别等），并保持正常工作，特别是在车辆可能遇到的最极端情况下。由于汽车的安全性将越来越依赖于图像传感器，因此汽车的中央计算机需要授权的真实部件才能与之交互。此外，传输的任何图像帧都必须被篡改，所有帧都是由真实的图像传感器生成的。另外，图像传感器应该只接受汽车系统，而不是任何其它方面的配置变更。以下用例说明了为什么汽车行业不能忽视使用容易被第三方篡改的假冒图像传感器所带来的威胁。　　威胁 1：图像传感器被冒牌部件取代　　AEB 该系统依靠挡风玻璃后面的图像传感器来检测汽车前面的物体或行人。如果司机没有及时做出反应，系统可以决定施加制动来防止碰撞。AEB 系统的运行前提是图像传感器具有特定的特性（如高动态范围、低照度性能等），系统已按照这些规格进行校准。如果原始图像传感器被非正品或冒牌部件取代，可能会损坏系统性能。虽然替换件看起来可能与原装件完全相同，但其性能和特性可能会有很大的不同。由于 AEB 系统优化了原始图像传感器，因此替换器的不同特性会改变系统的性能。这意味着系统可以在几米远的距离内检测到车前的物体或行人，使系统没有时间做出适当的反应，从而导致悲剧性的后果。用假冒产品代替正品图像传感器，就像让视力差的司机不戴眼镜开车一样。　　图 1：用冒牌产品代替正品图像传感器的后果　　威胁 2：修改图像传感器设置　　经过校准和编程，车辆系统可以最好地配置图像传感器，以尽可能真实地呈现车前的场景。然而，如果有人（或物体）修改了图像传感器的配置，其性能将受到影响，因此汽车系统可能不再能够正确、完整或最好地感知汽车所面临的场景，这相当于将灰尘扔进人类司机的眼睛。　　图 2：篡改图像传感器设置的后果　　威胁 3：绕过图像传感器　　图像传感器将原始视频数据提供给图像处理器，然后图像处理器使用这些数据提取关于前障碍物的关键信息，以便汽车能够做出适当的响应。例如，图像处理器可以检测到正在接近的车辆，然后从安全第一的角度选择是刹车还是驾驶汽车远离危险。但是，如果未经授权的方试图修改或绕过图像传感器篡改系统，图像处理器将无法获得反映真实场景的原始视频数据。在这种情况下，系统可能无法检测到正在接近的物体。相反，图像处理元件可能只接收无障碍物的畅通道路循环图像，其后果可能与人类有关　　司机很难完全从路上移开视线。　　安森美 (onsemi) 符合网络安全标准的图像传感器　　图 3：绕过图像传感器的后果　　安森美于 2018 网络安全功能于2000年开始在其图像传感器中添加，时间甚至比 ISO 21434 提前发布网络安全标准。起初，这样做是为了满足早期客户的需求，但后来，经过逐步发展，它已成为一种有价值的网络安全专业知识。因此，安森美的图像传感器已经为网络安全做好了准备。其中一个关键功能是身份验证，这使得它们能够向主机证明它们是真实的，并且在使用证书链和预共享密钥的过程中。另一个重要的功能是确保视频数据的完整性，并证明传感器和系统之间的视频数据流没有被篡改。这种完整性是通过消息验证的 (MAC) 提供的。另外，在嵌入式数据视频线路上使用特定的密钥寄存器 MAC，可以防止传感器控制和配置数据被篡改。　　网络安全组件是实现汽车网络安全的第一步　　为了防止图像传感器成为外界入侵复杂汽车电子系统的特洛伊木马，网络安全合规是汽车图像传感器的必要条件。对于 OEM 为了保证网络安全的合规性，不仅需要在图像传感器中添加网络安全控制电路，还需要它们 ADAS 实现车舱监控系统的全面网络安全合规至关重要。