以下所描述的是一起真實的事件:2013年6月18日,33歲的美國記者Michael Hastings死于一場嚴重的車禍。在臨終前,他向親友發(fā)出了一封電子郵件,稱其需要消失一段時間。同時,郵件中還表示說他正在受到某些機構的調查。在這封郵件發(fā)出15個小時后,他的奔馳C250轎車以高速撞上了路邊大樹,并引燃大火。無論是Michael自己還是車輛,都在瞬間被大火吞噬。
這一事件隨后為美國媒體所披露,并引發(fā)了社會的強烈關注。官方的調查表示,這起事故純粹只是一場意外。不過很多人卻認為,Michael應該是被某些人殺害的。這種“陰謀論”的觀點甚囂塵上,并引發(fā)了多種猜測。前美國國家安全、基礎設施保護及反恐協(xié)調員Richard Clarke認為,這起事件或許與黑客攻擊有關。他表示:“有理由相信,一些大國的情報機構了解如何遠程控制汽車。”
Richard的觀點由何而來?這是因為,今天的汽車中充滿了科技的味道。
軟件,汽車的神經
美國空軍的主力機型F-22“猛禽”戰(zhàn)斗機,擁有170萬行軟件代碼;而為F-35聯合轟炸機編寫系統(tǒng),則需要約570萬行;為了操作航空電子設備和機載系統(tǒng),波音公司的787型客機的代碼數量達到了650萬行。
那么,猜一猜汽車身上有多少代碼?來自慕尼黑大學的研究認為,今天一輛豪華車輛可能要由近100萬行的代碼做支撐。這些代碼猶如中樞神經一般,密布在汽車體內。汽車內置的70~100塊基于微處理器的電子控制單元(Electronic Control Unit,ECU)就是汽車的內臟,它們控制著代碼。
在目前出售的奔馳S級別轎車中,單單只是無線電和導航系統(tǒng),就用去了約20萬行代碼。而整車的ECU數量甚至與空中客車的旗艦產品——雙層客機A380——一樣多(不包含飛機的機載娛樂系統(tǒng))。
哪怕是低端車,每輛車中都“跑”著幾十萬行代碼,以及30~50個ECU。從車門、儀表臺、收音機,到制動、動力系統(tǒng),軟件的影子無所不在。
國內某家汽車企業(yè)一位不愿透露姓名的技術負責人對記者表示:“與10年前相比,今天內置在車輛內的軟件量級已經超過了千倍以上。軟件在汽車內所占據的比重將會越來越高。
慕尼黑大學信息教授Manfred Broy表示,在今天的高檔車中,軟件和電子產品的成本占到了整車成本的35%~40%。他表示:“如果以一行代碼10美元計算,這已經是很低的標準了。那么高檔車中僅軟件方面的投資就會達到10億美元?!闭{研公司FrostSullivan早在2008年就做出過這樣的預測:在不久的將來,一輛普通汽車內部的軟件代碼將達到200萬~300萬行。
汽車的未來更離不開軟件
在汽車的發(fā)展歷史上,其實很早就已經與軟件牽扯上了聯系。這是因為,工業(yè)的發(fā)展離不開各類軟件、片上系統(tǒng)的支持。從最早的純機械化起步后,汽車上慢慢加入了包括燈光控制、電子點火等部件,再到后來又逐步加入ECU、ABS等自動化、電子化器件,這些都與軟件有關系。
到今天,汽車與軟件的關系愈發(fā)緊密。軟件不僅僅只是控制汽車底層硬件運行的封閉呆板的一行行代碼,而成為了具有自學習能力、展現形式豐富多樣的智能操作系統(tǒng)。在軟件的推動下,汽車由一個用鋼鐵、玻璃鑄成的、帶有輪子的鐵房子,成為了真真正正的科技類產物。在汽車的動力、控制、駕駛輔助等系統(tǒng)上,不僅有發(fā)動機、剎車盤等基礎硬件,同時還包括了溫度、空氣流量、壓力、位置與角度等傳感器;同時,越來越多的消費電子產品和信息化也在進入汽車,比如車聯網、智能移動操作系統(tǒng)等,控制這些硬件和傳感器的是ECU和芯片,軟件在其中扮演了操作系統(tǒng)的角色。
在未來,汽車軟件的作用恐怕會更大。用鑰匙打開車門、點火、掛檔、踩油門、轉動方向盤,對于經常開車的人來說,這套一氣呵成的動作聽起來再熟悉不過了。不過在不遠的將來,你依然用這種方式在街上開車的話,恐怕會讓路人側目。
未來,我們的駕駛體驗應該會是這樣的:當駕駛員靠近汽車時,車輛會依托生物識別技術偵測到車輛駕駛員,自動打開車門并根據駕駛習慣調整好座椅;駕駛員進入車內后,只需要說出目的地,車輛即可在語義識別和導航軟件的幫助下自動駛往;在行駛過程中,駕駛員可以隨時通過車載系統(tǒng)與手機聯系人通話,因為從一上車開始,汽車就已經自動與手機進行了連接;除此之外,汽車還會收集平均速度、輪胎壓力、路況等信息,為駕駛員提供合理的建議。
除了這些我們可以見到、感知到的內容外,汽車還在默默地進行著一些其他工作。比如,其可以將收集到的車輛信息反饋給廠商,廠商會根據信息對產品進行調整;一旦發(fā)生事故,車輛會自動向救援機構告警,并反饋車輛位置和人員情況;車輛發(fā)生問題,車載電腦會向維修廠發(fā)送信號,維修廠可在車輛到達前獲知故障信息并準備好備件。
依托智能車輛(Intelligent vehicle)和車輛自動化(Vehicular automation)技術,以上的這些場景描述并非是癡人說夢。而在這其中所涉及到的技術,包括機電一體化、人工智能、IT、通信等,無一不包含了軟件和算法。
在采訪中,有業(yè)內專家表示,一些汽車企業(yè)已經將車上的娛樂系統(tǒng)或者與舒適性相關的軟件開放接口,將汽車打造成為一個科技平臺。第三方開發(fā)者可以按照需求為汽車編寫更有創(chuàng)意和針對性的應用。
通用汽車在這方面已經走在了前面。其近日宣布,明年年中開始將出售內置4G移動網絡的汽車,車主可以為自己的愛車下載各種智能化應用程序。據統(tǒng)計,目前全球具備互聯網連接功能的汽車已經達到10%。通用汽車首席執(zhí)行官Dan Akerson近期在接受采訪時表示,公司需要吸引成千上萬的程序員為其汽車產品開發(fā)應用,希望通用汽車的應用商店GM App Shop未來會變得跟蘋果App Store和谷歌Google Play一樣流行。據悉,通用、福特等老牌車企正在大舉招募軟件工程師投入汽車應用程序的開發(fā)。
汽車軟件,安全性不容忽略
軟件在汽車上的作用愈發(fā)明顯。那么,黑客真的能控制汽車軟件嗎?
Michael遇難事故的現場幾乎已經被大火消耗殆盡。Clarke表示,這已經不可能追查汽車是否遭受了黑客攻擊,“即使有些電路板沒有被燒掉也是一樣?!?/p>
在這種情況下,我們只有寄希望于揭示出“汽車是否會被黑客攻擊”這一事實。2010年,華盛頓大學和加州大學的研究人員發(fā)表了一份名為“Experimental Security Analysis of a Modern Automobile”(《現代車輛的實驗安全分析》)的報告,報告提到,“已經證實,我們可以對包括發(fā)動機、制動、空調、燈光、收音機等在內的系統(tǒng)進行控制。這意味著我們能夠發(fā)動襲擊并對人身安全造成威脅。”報告認為,“舉例來說,我們可以在司機不知情的情況下強行讓制動失效,或者猛踩剎車?!?/p>
來自福布斯的記者親身坐上由兩名黑客Charlie Miller和Chris Valasek控制的福特翼虎SUV,并切身體會到了黑客對車輛的掌控力。福布斯的記者Andy Greenberg寫道,“當你踩下剎車時,這輛重達3500磅的大家伙卻絲毫沒有減速的意思,在那一刻,我有一種非常特殊的焦慮感。同時,汽車所產生的巨大呻吟聲就像有只水牛躲在車下一般。我的剎車踏板踩得越深,呻吟聲也就越大。伴隨著呻吟的,是坐在后座兩名黑客的大笑?!?/p>
Charlie和Chris不僅能夠對翼虎做手腳,豐田的普瑞斯也是他們下手的目標。汽車廠商對黑客的做法做出了回應。豐田認為,汽車業(yè)界的整體安全規(guī)劃是防止黑客通過遠程方式控制汽車。換句話說,Charlie和Chris從內部攻破汽車的軟件系統(tǒng),并不在汽車廠商的安全考慮范圍內。
然而,早就有大學研究人員發(fā)現,黑客可以透過通用汽車安吉星(OnStar)在藍牙方面的漏洞侵入到車載音頻系統(tǒng)。這其實恰恰就是汽車廠商所關注的遠程攻擊的范疇。如此看來,黑客通過攻擊汽車上運行的軟件,進而控制汽車并威脅到人身安全,是能夠真實發(fā)生的事實而不是謊言。
盡管有著這樣那樣的弊端,軟件定義下的汽車依然成為了一種必然的趨勢。這是由于,軟件所帶來的巨大創(chuàng)新能力,使得汽車真正從運輸工具變?yōu)榱嘶锇椤⒅?。其將為我們的生活和工作帶來極大的益處。