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本文觀點來自于《智能汽車軟件功能安全》中第11章中智能汽車安全發(fā)展預測，并節(jié)選原書中一小部分內(nèi)容，如需學習了解更詳細的信息以及智能汽車軟件功能安全的相關技術與方法，可參考查看原書內(nèi)容。
隨著科技的飛速發(fā)展，智能汽車行業(yè)正經(jīng)歷著前所未有的變革，從自動駕駛技術的逐步成熟到車聯(lián)網(wǎng)應用的日益廣泛，每一個變化都在重塑著人們對于出行的認知與體驗。然而，與之相伴的是，汽車安全問題也愈發(fā)復雜且備受關注?；仡欉^往，我們看到功能安全聚焦于避免因電子電氣系統(tǒng)失效而引發(fā)的危害，預期功能安全著重考慮智能駕駛因為功能不全、性能不足和人的誤操作可能引發(fā)的風險，網(wǎng)絡安全旨在抵御外部網(wǎng)絡攻擊對車輛的威脅，數(shù)據(jù)安全則守護著汽車運行過程中各類數(shù)據(jù)的保密性、完整性和可用性。但在當下行業(yè)發(fā)展的動態(tài)趨勢下，單一維度的安全考量已難以應對智能汽車面臨的諸多挑戰(zhàn)。由此不難預測，未來智能汽車安全性研究的發(fā)展方向，將會朝著融合型安全體系邁進，即將功能安全、預期功能安全、網(wǎng)絡安全以及數(shù)據(jù)安全有機融合、協(xié)同運作，以此構建起更為堅固、全面的安全防線，保障智能汽車在復雜多變的環(huán)境中安全可靠地行駛。
在智能汽車這個蓬勃發(fā)展的領域里，功能安全、預期功能安全、信息安全以及數(shù)據(jù)安全，在當下的實際運作過程中，往往是被當作相互獨立的任務和工種來看待。無論是審視企業(yè)內(nèi)部為智能汽車項目所搭建的組織架構，還是著眼于產(chǎn)品從誕生到退出市場整個生命周期里所涉及的一系列活動，不難發(fā)現(xiàn)這些關乎安全的不同任務之間，基本處于各自為戰(zhàn)、互不干涉的狀態(tài)。
然而，智能汽車所面臨的安全風險，可不是簡單孤立出現(xiàn)的，它們大多滋生于錯綜復雜的實際場景之中，而且常常是由多個異常問題交織在一起共同引發(fā)的。例如，智能汽車在發(fā)生功能失效的狀況，車輛性能也達不到應有的水平，甚至還會伴隨著信息安全層面遭受攻擊以及數(shù)據(jù)安全方面出現(xiàn)漏洞等一系列問題同時出現(xiàn)。
以車路云協(xié)同這樣的場景來舉例，在這個場景里，云端負責向車端提供感知環(huán)境的相關信息，如果這些信息被不法的黑客截取，又或者是遭到了惡意篡改，并且沒能按照正常的時間或者正確的內(nèi)容下發(fā)到車端的話，正常情況下車端系統(tǒng)要是檢測機制完好，是能夠發(fā)現(xiàn)這種異常情況并且進行相應處理的。但若是恰巧在這個時候車端的檢測機制出現(xiàn)了失效的問題，那車端就可能會依據(jù)錯誤的信息去執(zhí)行錯誤的操作，而且如果再加上系統(tǒng)本身存在性能方面的問題，導致無法及時進行正確的控制，這一連串的不利情況組合到一起，就極有可能最終釀成危害事故的發(fā)生。由此可見，智能汽車出現(xiàn)事故，往往不是單一安全領域出現(xiàn)問題導致的，而是多種風險因素相互疊加、共同觸發(fā)的結(jié)果。
雖然我們單獨去分析功能安全、預期功能安全、信息安全以及數(shù)據(jù)安全各自領域出現(xiàn)的異常情況時，可能會覺得每一種異常所帶來的風險都是處在可接受的范圍之內(nèi)，可是一旦這些異常情況湊到一塊兒，就很有可能引發(fā)嚴重的危害后果了。所以，展望未來智能汽車領域的發(fā)展，構建融合型的安全體系必然會成為一種趨勢。
關于智能汽車安全體系融合發(fā)展，在功能安全與預期功能安全首先需要進行整合。預期功能安全之所以會應運而生，是因為早期對功能安全的定義存在著比較大的局限性，當時僅僅把關注點聚焦在了電子電氣系統(tǒng)是否會出現(xiàn)失效這一點上，完全沒有考慮到在如今這個智能汽車蓬勃發(fā)展的時代，即便系統(tǒng)沒有出現(xiàn)失效的情況，也有可能會發(fā)生導致事故的危害隱患。
當下在智能汽車領域中，一般功能安全和預期功能安全各自都在構建獨立的體系，在實際的實施過程中，它們分別按照自己的一套流程去進行安全分析、設計防護措施以及驗證確認等工作。可這樣做的弊端就是，往往容易忽視掉功能安全和預期功能安全這兩方面的問題可能會同時出現(xiàn)的那些場景，缺乏針對失效情況以及風險觸發(fā)條件之間存在的關聯(lián)進行深入分析，也沒有好好研究它們之間相互影響的關系。這就好比 “盲人摸象” 一樣，只是從各自的角度出發(fā)去做單一的分析和判斷，缺少了對全局的把握，沒有一個整體的關聯(lián)視角以及全景式的視圖，也就沒辦法對智能汽車整體功能的安全性做出全面且綜合的評估了。
所以，智能汽車安全發(fā)展的方向，應當是把功能安全和預期功能安全逐步整合起來，合并成 “廣義功能安全”，讓這兩個體系實現(xiàn)深度的融合。在它們各自的生命周期階段里，那些類似的活動也應該進行合并。打個比方，在對智能汽車功能開展安全分析的時候，就不能只考慮系統(tǒng)失效帶來的安全影響了，還得把功能不足、性能不足以及錯誤操作等情況可能引發(fā)的安全影響一并考慮進去。到了測試階段，不光要針對系統(tǒng)失效去做故障插入測試，還得依據(jù)風險觸發(fā)條件去開展與之相關的驗證活動，并且要通過大量的仿真測試以及實車測試，不斷地去摸索、探尋安全邊界所在。
并且隨著人工智能技術日新月異的發(fā)展，其安全性也已經(jīng)不再僅僅局限于傳統(tǒng)的功能安全范疇了，預期功能安全更為突出，所以說，功能安全和預期功能安全這兩者的融合是勢在必行的一種必然趨勢。只有把傳統(tǒng)功能安全和預期功能安全有機結(jié)合起來，才能夠?qū)θ斯ぶ悄芄δ艿陌踩宰龀鋈轿坏脑u估。
而 “廣義功能安全” 還應當與網(wǎng)絡安全、數(shù)據(jù)安全等信息安全領域進行適當?shù)娜诤?，共同構建起智能汽車?“大安全” 體系。在這個龐大的安全體系當中，除了包含廣義功能安全以及信息安全之外，還有可能會涵蓋主動安全、被動安全等其他和安全相關的內(nèi)容呢。
在 “廣義功能安全” 這個板塊里，傳統(tǒng)功能安全與預期功能安全將會實現(xiàn)深度的融合；而在信息安全領域，網(wǎng)絡安全與數(shù)據(jù)安全同樣也會朝著深度融合的方向去發(fā)展。具體到智能汽車實際項目應用中，“廣義功能安全” 與信息安全之間會按照一定的方式進行融合，這里面所說的深度融合，意味著要把生命周期階段以及相關的活動完全合并到一起，而適當融合，則是在融合生命周期階段的時候，只是將部分相關活動進行融合，其他那些不相關的特定活動還是可以保持獨立執(zhí)行的狀態(tài)。
安全體系融合發(fā)展的目標不是簡化問題，而是實現(xiàn)整體效果大于各部分之和，即讓一加一大于二。當每種安全體系獨立運行時，可能會忽視一些邊界內(nèi)容或難以考慮到相互之間的影響。通過以合理方式融合安全體系，在智能汽車軟件開發(fā)過程中綜合考慮功能安全、預期功能安全、網(wǎng)絡安全、數(shù)據(jù)安全等多個方面，在安全分析過程中全面考慮各種安全因素及其相互作用，可以實現(xiàn)對智能汽車安全性的更全面分析，從而真正保障智能汽車的整體安全。融合主要通過以下幾個方面來實現(xiàn)：
（1）需求與設計階段綜合考慮
在智能汽車的需求階段和設計階段，應從功能安全、預期功能安全、網(wǎng)絡安全和數(shù)據(jù)安全的角度進行綜合考慮。需求定義中要明確相關的安全要求，設計開發(fā)中則需要開發(fā)相應的安全監(jiān)測和處理功能，以應對各種風險情況，確保汽車在復雜場景和異常狀況下的安全運行。同時，設計中還需考慮網(wǎng)絡安全和數(shù)據(jù)安全，預防未授權訪問和數(shù)據(jù)泄露引發(fā)的行車風險。
（2）綜合進行安全分析與風險評估
在整個開發(fā)過程中，進行全面的安全分析與風險評估至關重要。要識別潛在的失效情況、風險觸發(fā)條件、安全漏洞、網(wǎng)絡攻擊和數(shù)據(jù)泄露風險，并通過分析這些風險，采取適當措施減輕風險，同時評估風險的可接受情況。
（3）防護策略的獨立與融合
雖然安全體系進行了融合，需求定義、設計和分析過程需要綜合考慮并融合執(zhí)行，但在防護策略上應保持靈活性。根據(jù)廣義功能安全與信息安全風險的具體情況，既可以分層防護也可以整體防護，既可以分別防護也可以融合防護。采用分層防護是一種有效的方法，可在系統(tǒng)的不同層面實施不同的安全措施，從而在硬件和軟件不同層級分別執(zhí)行安全保障措施，如使用安全芯片保護關鍵數(shù)據(jù)，使用加密技術保護通信。對于不同類型的安全風險，也應分別制定相應的措施，實行針對性防護。但在某些情況下，防護策略也可以融合，例如通過加密技術保護通信數(shù)據(jù)既可以視為功能安全的防護措施，也可視為信息安全的防護措施?！?/p>
（4）綜合監(jiān)控和響應
在汽車運行過程中，必須實時綜合監(jiān)控車輛的狀態(tài)、功能運行情況、性能表現(xiàn)、網(wǎng)絡連接和數(shù)據(jù)傳輸?shù)雀鱾€方面。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，無論是廣義功能安全還是信息安全相關問題，系統(tǒng)都應能夠迅速響應，采取措施如中斷車輛的遠程訪問、退出功能、安全停車等。
（5）更新和維護策略
智能汽車的軟件和系統(tǒng)需定期進行更新和維護，以修復功能安全問題和信息安全漏洞。更新過程中也需綜合考慮整體安全性，既要防止惡意軟件注入等信息安全風險，又要預防更新過程可能引起的失效、性能不足等功能安全風險。
在智能汽車的世界里，安全問題始終猶如高懸于頭頂?shù)倪_摩克利斯之劍，備受關注且不容小覷，而其安全特性恰恰遵循著那個廣為人知的木桶原理。就如同一只木桶，它所能盛下的水量是由最短的那塊木板所決定的一樣，智能汽車整個系統(tǒng)的安全性，也是取決于其中最為薄弱的那個環(huán)節(jié)。
哪怕其他環(huán)節(jié)都做得近乎完美，只要有一個環(huán)節(jié)存在明顯的短板，就仿佛木桶上出現(xiàn)了一塊短小的木板，這個薄弱之處就可能成為引發(fā)危機的導火索。比如說，功能安全方面即使在絕大多數(shù)情況下都能確保車輛各系統(tǒng)正常運行，避免因故障導致危險，但要是信息安全環(huán)節(jié)出現(xiàn)漏洞，被黑客惡意攻擊，車輛的關鍵行駛數(shù)據(jù)、控制指令等信息被竊取或者篡改，那么行車安全就會瞬間受到嚴重威脅，進而極有可能導致交通事故的發(fā)生。又或者，預期功能安全如果沒有得到充分保障，一些自動駕駛功能在正常使用場景下出現(xiàn)了超出預期的風險情況，即便車輛其他安全方面表現(xiàn)良好，同樣也可能使車輛陷入危險境地。
正因為如此，在智能汽車安全體系的構建與發(fā)展過程中，融合發(fā)展與均衡發(fā)展必須要齊頭并進、相輔相成。所謂融合發(fā)展，就是要讓廣義功能安全與信息安全緊密結(jié)合起來，不能將它們孤立對待，而是要打破彼此之間的壁壘，讓功能安全、預期功能安全、網(wǎng)絡安全以及數(shù)據(jù)安全等各個方面相互滲透、協(xié)同合作，形成一個有機的整體。比如在進行安全設計時，要綜合考慮各個安全維度的因素，確保不同安全機制之間能夠無縫對接，共同應對復雜多變的安全威脅。
而均衡發(fā)展則強調(diào)對廣義功能安全和信息安全要給予同等的重視程度，同步推進它們的完善與優(yōu)化工作。不能只顧著加強某一方面的安全建設，而忽視了另一方的發(fā)展，就像打造木桶時不能只想著把部分木板加長，而對其他短板置之不理一樣。需要進行統(tǒng)籌規(guī)劃，從整體出發(fā)，依據(jù)智能汽車面臨的實際安全挑戰(zhàn)以及未來發(fā)展趨勢，制定出科學合理的安全策略，合理分配資源，確保廣義功能安全和信息安全在各個階段都能穩(wěn)步提升，各個環(huán)節(jié)都能得到足夠的加固，從而真正地保障智能汽車在行駛過程中的整體安全性，讓每一位駕乘人員都能安心出行，讓智能汽車能夠在安全的軌道上不斷向前發(fā)展。
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