點擊上方藍字談思實驗室
獲取更多汽車網絡安全資訊
01
MCU在汽車信息安全中的核心地位
MCU是汽車電子控制單元（ECU）的核心部件，負責執行關鍵功能（如引擎控制、剎車系統、電池管理等）。其安全性直接影響車輛的功能安全（Safety）和信息安全（Security）。
典型攻擊面：
固件篡改：攻擊者通過調試接口（如JTAG）或OTA更新植入惡意代碼。
總線攻擊：通過CAN/LIN總線偽造指令（如剎車信號）。
側信道攻擊：通過功耗、電磁輻射等物理側信道提取密鑰。
邏輯漏洞：軟件設計缺陷導致越權訪問（如未隔離安全與非安全代碼）。
02
需求輸入階段：定義安全需求
在MCU研發的需求定義階段，需明確信息安全需求，并與功能安全（ISO 26262）協同設計。
1. 安全需求來源
法規與標準：ISO 21434（網絡安全）、UNECE R155（CSMS）、AUTOSAR SecOC（安全通信）。
威脅建模（TARA）：基于STRIDE模型（欺騙、篡改、否認、信息泄露、拒絕服務、權限提升）分析MCU可能面臨的威脅。
示例：MCU固件被篡改 → 需支持安全啟動（Secure Boot）。
車企特定要求：如密鑰管理策略、安全調試接口控制。
2. 關鍵安全需求清單
03
設計階段：架構與實現方案
1. 硬件設計
HSM集成：
使用專用安全芯片（如英飛凌HSM、NXP SHE）或IP核，實現密鑰生成、存儲與加密運算。
隔離安全區與非安全區，確保安全代碼與普通代碼物理隔離（如ARM TrustZone）。
防篡改設計：
增加物理防護措施（如防開蓋傳感器、光傳感器），檢測物理攻擊并觸發擦除密鑰。
安全調試接口：
啟用調試端口保護（如通過熔絲位鎖定JTAG），僅允許授權工具通過預共享密鑰認證后訪問。
2. 軟件設計
安全啟動流程：
plaintext
復制
安全通信：
對CAN總線消息使用MAC（消息認證碼）或加密（如AES-CBC），防止偽造和重放攻擊。
示例：AUTOSAR SecOC協議中，每個CAN消息附加MAC值，接收方驗證MAC合法性。
權限隔離：
使用MPU（內存保護單元）限制非安全代碼對關鍵資源（如HSM、密鑰存儲區）的訪問。
安全日志與監控：
記錄異常事件（如簽名驗證失敗、多次認證嘗試），觸發安全狀態機進入保護模式。
04
實現階段：編碼與安全開發實踐
1. 安全編碼規范
避免漏洞：禁止使用不安全函數（如C語言中的strcpy），啟用靜態代碼分析工具（如Klocwork）。
密鑰管理：
密鑰生命周期管理（生成、存儲、使用、銷毀），禁止硬編碼密鑰。
使用真隨機數生成器（TRNG）生成密鑰，而非偽隨機算法。
敏感數據保護：
加密存儲在Flash中的敏感數據（如校準參數），運行時僅在安全區解密。
2. 第三方組件安全
供應鏈審核：確保第三方庫（如加密算法庫、通信協議棧）通過安全認證（如MISRA C、ISO 15408）。
最小權限原則：第三方組件僅擁有必要權限（如僅允許訪問特定內存區域）。
05
測試與驗證：確保安全需求落地
1. 安全測試方法
2. 認證與合規性
ISO 21434合規：提供完整的威脅分析報告（TARA）和安全概念文檔。
HSM認證：確保硬件模塊通過CC EAL4+或更高等級認證。
06
給MCU研發人員的實踐建議
1、需求階段
與安全團隊協作：明確安全需求并寫入需求規格書（如支持HSM、安全啟動）。
TARA分析：針對MCU功能場景（如引擎控制）進行威脅建模，定義安全目標。
2、設計階段
選擇安全硬件：優先選用已集成HSM的MCU（如NXP S32K3、Infineon Aurix）。
最小化攻擊面：禁用未使用的通信接口（如UART、USB）。
3、開發階段
代碼審查：重點關注安全關鍵代碼（如簽名驗證、密鑰處理）。
安全工具鏈：使用支持安全擴展的編譯器（如ARM Compiler with TrustZone）。
4、測試階段
紅隊測試：邀請安全團隊模擬真實攻擊場景（如通過OBD-II接口注入惡意CAN消息）。
07
典型案例：MCU安全設計缺陷導致的風險
案例1：某車型MCU未啟用安全啟動，攻擊者通過OTA注入惡意固件，導致車輛失控。
教訓：安全啟動是MCU的基礎防護措施，必須強制啟用。
案例2：MCU的調試接口未鎖定，攻擊者通過JTAG提取固件并逆向分析密鑰。
教訓：生產階段需熔斷調試接口或啟用認證機制。
08
工具與資源推薦
TARA工具：Microsoft Threat Modeling Tool、Vector TARA。
HSM解決方案：英飛凌OPTIGA? TPM、NXP EdgeLock。
加密庫：mbed TLS、WolfSSL（需適配MCU資源限制）。
09
總結
MCU的信息安全需貫穿全生命周期：從需求定義、架構設計、代碼實現到測試驗證。研發人員需轉變思維，將安全視為與功能同等重要的核心屬性，而非事后補救措施。通過硬件安全設計（HSM）、安全啟動、通信加密和嚴格的測試流程，可顯著提升MCU的安全性，滿足汽車行業日益嚴苛的安全要求。
來源：CSDN@D-SeaWave
https://blog.csdn.net/Liquor_D/article/details/146058713
談思-汽車出海安全合規（歐洲）
交流群
談思 AutoSec Europe 峰會旨在搭建一個能融匯全球視野與中國實踐、連接技術前沿與落地應用的國際性專業平臺，以助力中國汽車應對在出海過程中面臨的網絡與數據安全合規痛點。從前沿技術研討、合規要點解析到經驗交流，都將通過本平臺為您提供持續支持。
談思-SDV&AIDV技術出海
交流群
誠邀行業同仁加入談思SDV&AIDV出海技術交流群，聚焦軟件定義汽車、AI定義汽車、下一代EEA、智能座艙、智能駕駛、軟件架構、域控制器開發、芯片技術、軟件工具等核心議題，歡迎大家加群交流探討~~
end
精品活動推薦
AutoSec系列沙龍
專業社群
部分入群專家來自：
新勢力車企：
特斯拉、合眾新能源-哪吒、理想、極氪、小米、賓理汽車、極越、零跑汽車、阿維塔汽車、智己汽車、小鵬、嵐圖汽車、蔚來汽車、吉祥汽車、賽力斯......
外資傳統主流車企代表:
大眾中國、大眾酷翼、奧迪汽車、寶馬、福特、戴姆勒-奔馳、通用、保時捷、沃爾沃、現代汽車、日產汽車、捷豹路虎、斯堪尼亞......
內資傳統主流車企：
吉利汽車、上汽乘用車、長城汽車、上汽大眾、長安汽車、北京汽車、東風汽車、廣汽、比亞迪、一汽集團、一汽解放、東風商用、上汽商用......
全球領先一級供應商：
博世、大陸集團、聯合汽車電子、安波福、采埃孚、科世達、舍弗勒、霍尼韋爾、大疆、日立、哈曼、華為、百度、聯想、聯發科、普瑞均勝、德賽西威、蜂巢轉向、均聯智行、武漢光庭、星紀魅族、中車集團、贏徹科技、濰柴集團、地平線、紫光同芯、字節跳動、......
二級供應商(500+以上)：
Upstream、ETAS、Synopsys、NXP、TUV、上海軟件中心、Deloitte、奇安信、為辰信安、云馳未來、信大捷安、信長城、澤鹿安全、紐創信安、復旦微電子、天融信、奇虎360、中汽中心、中國汽研、上海汽檢、軟安科技、浙江大學......
人員占比
公司類型占比
文章
關于涉嫌仿冒AutoSec會議品牌的律師聲明
一文帶你了解智能汽車車載網絡通信安全架構
網絡安全：TARA方法、工具與案例
汽車數據安全合規重點分析
淺析汽車芯片信息安全之安全啟動
域集中式架構的汽車車載通信安全方案探究
系統安全架構之車輛網絡安全架構
車聯網中的隱私保護問題
智能網聯汽車網絡安全技術研究
AUTOSAR 信息安全框架和關鍵技術分析
AUTOSAR 信息安全機制有哪些？
信息安全的底層機制
汽車網絡安全
Autosar硬件安全模塊HSM的使用
首發!小米雷軍兩會上就汽車數據安全問題建言：關于構建完善汽車數據安全管理體系的建議
