李漢臣　王騰飛　孫云衛(wèi)

摘要：隨著人工智能技術(shù)不斷發(fā)展，智能汽車(chē)無(wú)人駕駛技術(shù)也是人工智能的革命性科技成果之一。然而無(wú)人駕駛技術(shù)的普及問(wèn)題也成為了各界討論的重點(diǎn)。其中涉及到的不僅僅是傳統(tǒng)汽車(chē)技術(shù)安全問(wèn)題，更有許多非傳統(tǒng)安全隱患有待解決，這些問(wèn)題都成為了無(wú)人駕駛汽車(chē)技術(shù)普及的障礙。本文就此展開(kāi)討論，提出在人工智能技術(shù)背景下無(wú)人駕駛技術(shù)普及的難點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：人工智能;非傳統(tǒng)安全隱患;無(wú)人駕駛技術(shù);

1.車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與無(wú)人駕駛技術(shù)

無(wú)人駕駛汽車(chē)是一種智能汽車(chē)，也可以稱之為輪式移動(dòng)機(jī)器人主要依靠車(chē)內(nèi)的以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主的智能駕駛儀來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛。它是利用車(chē)載傳感器來(lái)感知車(chē)輛周?chē)h(huán)境，并根據(jù)感知所獲得的道路、車(chē)輛位置和障礙物信息，控制車(chē)輛的轉(zhuǎn)向和速度，從而使車(chē)輛能夠安全、可靠地在道路上行駛。無(wú)人駕駛在行駛過(guò)程中不需要人工控制汽車(chē)，從而讓人們能有更多的空余時(shí)間去處理其他事情。無(wú)人汽車(chē)的碳排放量也少，這就減輕了汽車(chē)對(duì)空氣的污染。

無(wú)人駕駛技術(shù)目前已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)，但是要真正應(yīng)用必須要有完備的車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)做支撐。車(chē)聯(lián)網(wǎng)借助裝載在車(chē)輛上的傳感設(shè)備，收集車(chē)輛和車(chē)內(nèi)乘員的信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享，實(shí)現(xiàn)駕駛員、車(chē)、行人、車(chē)聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)、城市網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)智能、安全駕駛，以及享受技術(shù)和生活服務(wù)等。

2015年8月29日，宇通無(wú)人駕駛客車(chē)在河南鄭開(kāi)大道開(kāi)放道路測(cè)試，在開(kāi)放道路交通條件下，全程無(wú)人工干預(yù)首次成功運(yùn)行;2018年7月4日，百度Apollo無(wú)人駕駛公交車(chē)將發(fā)往北京、雄安、深圳、福建平潭、湖北武漢、日本東京等地開(kāi)展商業(yè)化運(yùn)營(yíng)?？梢?jiàn)無(wú)人駕駛技術(shù)的應(yīng)用必須是車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高度成熟的智能城市中實(shí)現(xiàn)，但即便如此無(wú)人駕駛技術(shù)任然也沒(méi)有普遍應(yīng)用到私人汽車(chē)上。

2.車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)安全規(guī)范

目前為止，車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用極大地豐富了我們的駕駛體驗(yàn)，但這都是在駕駛?cè)藛T可以操控汽車(chē)駕駛的情況下，哪怕是目前許多汽車(chē)都有的定速巡航功能也是人為可以中斷的?？梢哉f(shuō)在駕駛這一點(diǎn)上人們比起相信技術(shù)還是更能相信自己。一旦車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展到無(wú)人駕駛，人們普遍開(kāi)始質(zhì)疑這項(xiàng)技術(shù)帶來(lái)的巨大安全隱患。實(shí)際上隨著車(chē)聯(lián)網(wǎng)而來(lái)的，以信息篡改、病毒入侵、惡意代碼植入等手段對(duì)聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)攻擊而引發(fā)的汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題也愈發(fā)嚴(yán)峻。

2015年Charlie Miller與 Chris Valasek遠(yuǎn)程破解了Jeep汽車(chē)，導(dǎo)致其召回140萬(wàn)輛汽車(chē);2016年日產(chǎn)LEAF汽車(chē)API遭泄露，黑客可遠(yuǎn)程控制;同年，Troy Hunt發(fā)現(xiàn)日產(chǎn)聆風(fēng)手機(jī)APP存在漏洞，全球停止Nissan Connect服務(wù);2017年，騰訊科恩實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程無(wú)接觸式破解Tesla，可以在駐車(chē)狀態(tài)和行駛狀態(tài)下遠(yuǎn)程控制。

政府在這樣的背景下對(duì)車(chē)聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)做出了相應(yīng)的規(guī)范。

2018年9月中國(guó)信通院（原工信部電信研究院）發(fā)布《汽車(chē)電子網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)化白皮書(shū)（2018）》，從技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、政策措施3個(gè)維度對(duì)車(chē)聯(lián)網(wǎng)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)作了分析。

智能化方面，主要依賴車(chē)載傳感器、控制器和執(zhí)行器，對(duì) CMOS 傳感器、MEMS傳感器、激光雷達(dá)、超聲波傳感器及車(chē)載計(jì)算平臺(tái)等提出大量需求。實(shí)現(xiàn)高級(jí)別自動(dòng)駕駛?cè)砸蕾囉谄?chē)電子性能的不斷提升。

在標(biāo)準(zhǔn)化方面，國(guó)內(nèi) LTE-V2X 標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)和核心標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也基本建設(shè)完成，包括空中接口技術(shù)要求、安全技術(shù)要求以及網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層技術(shù)要求等各個(gè)部分。在《汽車(chē)電子網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)化白皮書(shū)（2018）》中對(duì)威脅產(chǎn)生的負(fù)面影響的嚴(yán)重程度以及攻擊成功的可能性兩方面進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，威脅產(chǎn)生的負(fù)面影響的嚴(yán)重程度由低到高分為S0到S4一共五個(gè)級(jí)別威脅影響嚴(yán)重程度。根據(jù)攻擊者的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、攻擊者數(shù)量和攻擊者設(shè)備等攻擊可能性相關(guān)元素分析將威脅等級(jí)分為P0到P4五個(gè)威脅等級(jí)。最后根據(jù)S參數(shù)與P參數(shù)構(gòu)建出車(chē)輛安全等級(jí)確定矩陣，將智能汽車(chē)安全等級(jí)劃分為R0到R4五個(gè)安全等級(jí)。

3.無(wú)人駕駛技術(shù)普及難點(diǎn)分析

無(wú)人駕駛技術(shù)想要真正普及大眾其中難點(diǎn)主要是以下三點(diǎn)：

首先是安全問(wèn)題。無(wú)人駕駛智能汽車(chē)的安全問(wèn)題包括了傳統(tǒng)汽車(chē)安全問(wèn)題和網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題。對(duì)傳統(tǒng)汽車(chē)的攻擊還只停留在物理層和電子層面，但在汽車(chē)加入車(chē)聯(lián)網(wǎng)和各種傳感器以及通信設(shè)備后，這樣一臺(tái)無(wú)人駕駛汽車(chē)可以攻擊的層面將多到讓人防不勝防。

基礎(chǔ)器件層面，汽車(chē)中大量使用的傳感器、處理芯片等就可能有各種技術(shù)缺陷，如信號(hào)干擾和緩沖區(qū)溢出等，可能在遭受攻擊時(shí)影響汽車(chē)正常行駛功能，構(gòu)成嚴(yán)重安全威脅。軟硬件設(shè)備層面，車(chē)載網(wǎng)關(guān)這類(lèi)關(guān)鍵設(shè)備在認(rèn)證和信號(hào)分析等方面都可能存在較高安全風(fēng)險(xiǎn)，能夠被攻擊者操控利用。通信總線層面，從現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)安全角度來(lái)看，CAN總線的消息機(jī)制設(shè)計(jì)極其不安全，缺乏必要的加密和訪問(wèn)控制機(jī)制，通信不認(rèn)證，消息不校驗(yàn)，面臨消息偽造、拒絕服務(wù)等一系列風(fēng)險(xiǎn)，需要進(jìn)行安全加固。車(chē)載操作系統(tǒng)層面，繼承自傳統(tǒng)操作系統(tǒng)的各版本面臨各種已知漏洞威脅，且易于被攻擊者利用安裝可疑應(yīng)用程序，竊取各類(lèi)數(shù)據(jù)，還可能產(chǎn)生控制車(chē)輛的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)駕駛安全造成一定隱患。云服務(wù)平臺(tái)層面，可能存在傳統(tǒng)操作系統(tǒng)漏洞及虛擬資源調(diào)度問(wèn)題，還可能負(fù)責(zé)車(chē)輛控制和敏感數(shù)據(jù)的傳輸存儲(chǔ)，但大部分平臺(tái)目前訪問(wèn)控制策略偏弱，攻擊者能夠偽造憑證訪問(wèn)并獲取大量數(shù)據(jù)，對(duì)車(chē)輛本身及用戶數(shù)據(jù)隱私構(gòu)成威脅，還可能影響到部分可遠(yuǎn)程控制的車(chē)載功能。

第二點(diǎn)是成本問(wèn)題。安全問(wèn)題對(duì)無(wú)人駕駛汽車(chē)提出了高精度傳感器、總線加密、車(chē)載系統(tǒng)完善和云服務(wù)平臺(tái)更新等要求。即便是在以上各種安全問(wèn)題解決以后，無(wú)人駕駛汽車(chē)任然要面對(duì)最尷尬的一個(gè)問(wèn)題就是它的成本。一臺(tái)安全的無(wú)人駕駛智能汽車(chē)的70%以上的成本是其中的電子設(shè)備。也就是說(shuō)一臺(tái)10萬(wàn)售價(jià)的傳統(tǒng)汽車(chē)，改為出廠一臺(tái)具有同樣性能并且安全性能有保障的無(wú)人駕駛汽車(chē)其價(jià)格將上升7倍以上。如果無(wú)人駕駛汽車(chē)想要普及到大眾私家車(chē)層面上，這樣的價(jià)格會(huì)讓許多普通大眾對(duì)無(wú)人駕駛智能汽車(chē)望而卻步。車(chē)聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)平臺(tái)的服務(wù)和維護(hù)費(fèi)用也是不得不考慮的成本問(wèn)題之一。

4.總結(jié)

無(wú)人駕駛技術(shù)普及已經(jīng)是大勢(shì)所趨，但并不是短時(shí)時(shí)間內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)的。無(wú)人駕駛技術(shù)面對(duì)的三大問(wèn)題是環(huán)環(huán)相扣的，其根源還是各種各樣的技術(shù)問(wèn)題，所以無(wú)人駕駛汽車(chē)技術(shù)任然處于不成熟的階段。它就像個(gè)新生的嬰兒，潛力無(wú)限卻還需要我們悉心呵護(hù)與栽培，我們不應(yīng)該懼怕它，應(yīng)該對(duì)他給予信心，相信在一代代人的不懈努力下，他終將成為造福人類(lèi)的巨人。

作者簡(jiǎn)介

李漢臣（1994.08.28-）男，漢，籍貫：四川，學(xué)歷：在讀碩士研究生，單位：成都理工大學(xué)，研究方向：信號(hào)處理。

王騰飛（1991.02.05-）男，漢，籍貫：山西，學(xué)歷：在讀碩士研究生，單位：成都理工大學(xué)，研究方向：信號(hào)處理。

孫云衛(wèi)（1995.05.15-）男，漢，籍貫：江西，學(xué)歷：在讀碩士研究生，單位：成都理工大學(xué)，研究方向：信號(hào)處理。