软件学报

作者：陈博言，沈晴霓，张晓磊，张鑫，李聪，吴中海

单位：陈博言，北京大学 软件与微电子学院, 北京 102600;软件工程国家工程研究中心 (北京大学), 北京 100871;高可信软件技术教育部重点实验室 (北京大学), 北京 10087111,沈晴霓，北京大学 软件与微电子学院, 北京 102600;软件工程国家工程研究中心 (北京大学), 北京 100871;高可信软件技术教育部重点实验室 (北京大学), 北京 10087102,张晓磊，软件工程国家工程研究中心 (北京大学), 北京 100871;北京大学 计算机学院, 北京 100871;高可信软件技术教育部重点实验室 (北京大学), 北京 10087103,张鑫，北京大学 软件与微电子学院, 北京 102600;软件工程国家工程研究中心 (北京大学), 北京 100871;高可信软件技术教育部重点实验室 (北京大学), 北京 10087104,李聪，软件工程国家工程研究中心 (北京大学), 北京 100871;北京大学 计算机学院, 北京 100871;高可信软件技术教育部重点实验室 (北京大学), 北京 10087105,吴中海，北京大学 软件与微电子学院, 北京 102600;软件工程国家工程研究中心 (北京大学), 北京 100871;北京大学 计算机学院, 北京 100871;高可信软件技术教育部重点实验室 (北京大学), 北京 10087106

关键词：智能网联汽车;车载网络;逆向工程;入侵检测;协议安全增强

基金：国家自然科学基金(61672062)

随着人工智能和5G技术在汽车行业的应用, 智能网联汽车应运而生, 它是一种由众多来自不同供应商的电子控制单元(ECU)组成的复杂分布式异构系统, 通过以CAN为代表的车载网络协议交互协同控制各ECU. 然而, 攻击者可能通过各种接口攻击智能网联汽车, 渗透到车载网络, 再攻击车载网络及其各组成部分如ECU. 因此, 智能网联汽车的车载网络安全成为近些年车辆安全研究的焦点之一. 在介绍智能网联汽车整体结构、ECU、CAN总线和车载诊断协议等基础之上, 首先总结了目前车载网络协议的逆向工程技术进展, 逆向工程的目标是获取汽车行业通常不公开的车载网络协议实现细节, 也是实施攻击和防御的前提条件. 然后从车载网络攻、防两个角度展开: 一方面概括了车载网络攻击向量及主要攻击技术, 包括通过物理访问和远程访问方式实施的攻击技术, 以及针对ECU和CAN总线实施的攻击技术; 另一方面, 讨论了车载网络现有的防御技术, 包括基于特征工程和机器学习方法的车载网络入侵检测和基于密码学方法的车载网络协议安全增强技术. 最后展望了未来的研究方向.

来源：2025年第1期

《软件学报》期刊编辑部

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