王晨 姚文葉

【摘要】? ? 21世紀(jì)以來，我國經(jīng)濟(jì)經(jīng)歷了大發(fā)展大繁榮，這也就帶動(dòng)著我國的各個(gè)產(chǎn)業(yè)都實(shí)現(xiàn)了長足的發(fā)展。近些年，我國通信技術(shù)得到了迅猛的發(fā)展，同時(shí)通信技術(shù)也被應(yīng)用到了生產(chǎn)領(lǐng)域。將網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)應(yīng)用于汽車制造是一次偉大的嘗試嘗試，且該項(xiàng)目已在我國取得了初步的成效。現(xiàn)階段5G技術(shù)已經(jīng)成為了時(shí)代發(fā)展的潮流，進(jìn)而將5G技術(shù)應(yīng)用到汽車制造過程中也成為了大勢所趨。智能車輛在使用過程中一個(gè)主要的問題就是其安全問題，故而為了促進(jìn)智能車輛的長遠(yuǎn)發(fā)展就應(yīng)當(dāng)對其安全問題更加重視。由此可見，對5G智能車聯(lián)網(wǎng)安全這一課題進(jìn)行深入研究是尤為必要的。本篇文章將從5G智能車聯(lián)網(wǎng)安全的概述、5G智能車聯(lián)網(wǎng)安全場景和框架、5G車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)階段存在的難題與5G智能車聯(lián)網(wǎng)安全的關(guān)鍵技術(shù)四方面展開敘述，力求揭示5G智能車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)5G智能車聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步向前發(fā)展的目的。

【關(guān)鍵詞】? ? 5G網(wǎng)絡(luò)? ? 智能車聯(lián)網(wǎng)? ? 安全問題

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，也帶動(dòng)了車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。汽車制造與人們的生活關(guān)系極為密切，其對于推動(dòng)市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了極大的貢獻(xiàn)，而5G技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域發(fā)揮著非常重要的作用[1]?，F(xiàn)階段，傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)無法對車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的實(shí)際需求進(jìn)行滿足，故爾應(yīng)當(dāng)在車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中更多應(yīng)用5G技術(shù)，進(jìn)而使車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠進(jìn)一步向前發(fā)展。但隨著車輛被遠(yuǎn)程控制程度不斷加深，且智能化融入汽車領(lǐng)域后，汽車的安全問題也成為了其發(fā)展過程中的一個(gè)主要問題。經(jīng)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，最近幾年智能車聯(lián)網(wǎng)遭到惡意攻擊事件的數(shù)量整體上呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢，所以應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對智能車聯(lián)網(wǎng)安全問題的探究。最終將智能車聯(lián)網(wǎng)不良事件發(fā)生的概率降到最低，促進(jìn)智能車聯(lián)網(wǎng)的不斷向好發(fā)展。

一、5G智能車聯(lián)網(wǎng)安全的概述

5G智能車聯(lián)網(wǎng)指的是在人工智能與5G技術(shù)的基礎(chǔ)上，將云平臺(tái)、車、人與路進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信的連接。智能車聯(lián)網(wǎng)原理是用傳感技術(shù)對車輛狀態(tài)信息進(jìn)行感知，同時(shí)借助現(xiàn)代智能信息處理技術(shù)和無線通信網(wǎng)絡(luò)的幫助對交通信息服務(wù)進(jìn)行決策，對車輛進(jìn)行智能化控制的管理[2]?，F(xiàn)階段在智能車聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中，仍舊能夠發(fā)現(xiàn)許多安全問題，例如車輛在沒有安全保護(hù)的情況下運(yùn)行的時(shí)候，基礎(chǔ)設(shè)施和車輛就會(huì)存在嚴(yán)重的問題，如若在此時(shí)遇到惡意的攻擊者對容易受攻擊的連接點(diǎn)進(jìn)行攻擊操作，這就會(huì)對車輛造成毀滅性的打擊。

二、5G智能車聯(lián)網(wǎng)安全場景和框架

2.1智能安全場景

如圖1智能車聯(lián)網(wǎng)安全場景是以衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的分布式無線自組網(wǎng)構(gòu)架和5G技術(shù)為基礎(chǔ)的。智能安全場所所體現(xiàn)的核心思想是在一定的范圍里，車輛和道路設(shè)施、車輛與車輛、人和人之間能夠?qū)崿F(xiàn)相互通信。自組的車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架通常是由五部分組成的，即路旁單元、人、衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)、5G網(wǎng)絡(luò)以及車載單元。車載單元通常是以車輛為載體。同時(shí)其作為嵌入式的處理單元也具有一定的信息處理能力，處理信息的能力包括車輛定位、剎車狀態(tài)、車輛運(yùn)行速度、發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)等。路旁單元所發(fā)揮的作用是在接收區(qū)域內(nèi)可以為車載單元提供無線接入，路旁單元通常承載的區(qū)域是在紅綠紅綠燈桿以及公交車站牌等道路設(shè)備上。信息云平臺(tái)主要發(fā)揮的作用是實(shí)現(xiàn)道路設(shè)備、人和車輛之間的通信，進(jìn)而對車輛的信息能夠進(jìn)行深度的處理，信息云平臺(tái)的用途是緊急救援、安全警報(bào)、道路導(dǎo)航等。衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)和5G網(wǎng)絡(luò)的作用是為人、車輛、道路設(shè)備進(jìn)行信息云平臺(tái)的接入提供服務(wù)。

2.2智能安全框架

智能安全框架主要包括三個(gè)層面的內(nèi)容，即智能安全網(wǎng)絡(luò)層、智能安全感知層、智能安全應(yīng)用層[3]。

智能安全網(wǎng)絡(luò)層包括了衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、5G網(wǎng)絡(luò)、專用網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，其主要目的是能夠?qū)崿F(xiàn)衛(wèi)星、5G等模式的網(wǎng)絡(luò)通信。能夠?qū)χ悄馨踩W(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行支持的技術(shù)主要有D2D通信、毫米波等。同時(shí)智能安全網(wǎng)絡(luò)層還兼容了國密通信密碼的通信協(xié)議，通過這樣的方式能夠?qū)π畔⒌陌踩敵鲞M(jìn)行最大程度的保證。智能安全感知層包含的設(shè)備也是多樣的，主要有定位感知設(shè)備、交通引導(dǎo)收發(fā)設(shè)備、道路感知設(shè)備等，智能安全感知層的主要作用是將感知功能應(yīng)用到道路設(shè)備中。

車路通信安全、車輛信息防篡改、車輛信息安全加密等都被包含在了智能安全應(yīng)用層之中。運(yùn)用智能安全應(yīng)用層可以實(shí)現(xiàn)對人、交通、車輛、道路設(shè)備等信息進(jìn)行大數(shù)據(jù)的風(fēng)險(xiǎn)分析，進(jìn)而融合大數(shù)據(jù)的計(jì)算進(jìn)行決策。在綜合決策過程中，發(fā)揮主要作用的是智能引擎，智能引擎是一種能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)層信息獲取的技術(shù)。而后智能引擎就會(huì)將這些信息作為參考，為用戶最終提供出合理的安全解決方案。

三、5G車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)階段存在的難題

為更好地推進(jìn)5G車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，就應(yīng)當(dāng)對現(xiàn)階段該技術(shù)存在的問題進(jìn)行全面的探究。經(jīng)過不斷的實(shí)踐研究，現(xiàn)將5G車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)存在的問題總結(jié)為如下幾個(gè)方面：

3.1時(shí)延受限

二十一世紀(jì)以來，人們已經(jīng)進(jìn)入了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，隨著互聯(lián)網(wǎng)信息的日益發(fā)展，人們對于網(wǎng)絡(luò)通信的需求也變得越來越多。不同類型的通信網(wǎng)絡(luò)對通對通信速度也有著不一樣的要求，即便通信網(wǎng)絡(luò)對不同類型的通信有著并不相同的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)，但在網(wǎng)絡(luò)融合和處理數(shù)據(jù)的過程中也會(huì)面臨許多問題。這種情況的出現(xiàn)，就會(huì)延緩車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。同時(shí)在車輛距離受到限制和快速移動(dòng)的過程中可視距離環(huán)境也會(huì)變得尤為復(fù)雜，進(jìn)而通信質(zhì)量就會(huì)受到一定程度上的干擾，通信時(shí)延也會(huì)大大受限。針對這一現(xiàn)實(shí)情況，車聯(lián)網(wǎng)就對通信技術(shù)的穩(wěn)定性提出了更高層面的要求。

3.2體系結(jié)構(gòu)復(fù)雜

現(xiàn)階段，互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，故而用戶們也希望能夠得到全方位、多層面的體驗(yàn)，這也就導(dǎo)致了車聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)相較以往變得更加復(fù)雜。為了更好地將車聯(lián)網(wǎng)體系進(jìn)行應(yīng)用，就需要在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上進(jìn)行操作，將更為科學(xué)化的通信模型建立起來。在這時(shí)，就需要運(yùn)用RSU對整個(gè)移動(dòng)框架進(jìn)行支持。經(jīng)過大量的實(shí)踐研究后發(fā)現(xiàn)，隨著車聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜化，其能量消耗和設(shè)計(jì)成本也得到了一定增加，最終增加了整體成本。

3.3信息安全指數(shù)低

在實(shí)際生活過程中，隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，人和人之間的溝通主要借助互聯(lián)網(wǎng)。而車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的用戶的信息會(huì)被在網(wǎng)絡(luò)框架之中進(jìn)行連接，如若用戶的防范意識(shí)較低。就極有可能發(fā)生個(gè)人信息泄露在網(wǎng)絡(luò)上的情況。而后在頻繁的通信之中，用戶的個(gè)人信息就會(huì)受到極大的安全威脅。由此可見，信息安全指數(shù)低是5G車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)階段面臨的一個(gè)主要問題。如若用戶的個(gè)人隱私無法得到保障，則5G車聯(lián)網(wǎng)就無法實(shí)現(xiàn)長足的發(fā)展。故而應(yīng)當(dāng)在5G車聯(lián)網(wǎng)不斷發(fā)展的過程中加強(qiáng)對用戶信息安全的重視程度。

四、5G智能車聯(lián)網(wǎng)安全的關(guān)鍵技術(shù)

5G智能車聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下一項(xiàng)極為重要的創(chuàng)新。5G智能車聯(lián)網(wǎng)是對以往的技術(shù)進(jìn)行發(fā)展和創(chuàng)新而形成的最新技術(shù)。所以應(yīng)當(dāng)對5G智能車聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入的探究。經(jīng)過不斷實(shí)踐研究，現(xiàn)將5G智能車聯(lián)網(wǎng)安全關(guān)鍵技術(shù)總結(jié)為以下幾個(gè)方面：

1、安全通信。在5G智能車聯(lián)網(wǎng)測試過程中，仍舊能夠發(fā)現(xiàn)一些比較嚴(yán)重的安全問題。比如一些惡意車輛將虛假信息發(fā)送，進(jìn)而對目標(biāo)車輛進(jìn)行欺騙，最終使車主的隱私信息以及車輛本身信息都被泄露。與此同時(shí)，一些惡意車輛還會(huì)對多個(gè)不同身份進(jìn)行偽造或者偷竊，這種情況的出現(xiàn)就會(huì)對人員的生命財(cái)產(chǎn)安全造成極為嚴(yán)重的威脅。但將5G運(yùn)用到智能車聯(lián)網(wǎng)安全中就可以對這一問題進(jìn)行有效的規(guī)避。在5G智能車使用過程中，不同的接入點(diǎn)與終端用戶之間是需要進(jìn)行頻繁的認(rèn)證的，進(jìn)而能夠達(dá)到防止中間人攻擊的目的，還能避免假冒終端的情況的出現(xiàn)。

2、隱私保護(hù)。在對安全通信進(jìn)行保障后，就應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對車輛和人員隱私安全性的保障。車輛人員以及車輛本身的信息在車輛無線信號處于開放空間傳輸過程中極為容易被人截取，而后暴露。由此可見，加強(qiáng)對車輛以及人員隱私安全的保證已經(jīng)成為了5G車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究的重點(diǎn)內(nèi)容。關(guān)于問題的研究現(xiàn)階段已經(jīng)取得了初步的成效，并已經(jīng)采取了一定的措施。目前被主要應(yīng)用的方式有適用于5G的新型安全通信與隱私保護(hù)協(xié)議、動(dòng)態(tài)匿名方案等。

3、射頻識(shí)別。在以往的車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，主要被應(yīng)用的系統(tǒng)有條形碼或者是磁條。但現(xiàn)階段射頻技術(shù)已經(jīng)基本將這些系統(tǒng)進(jìn)行了取代。射頻識(shí)別主要由三個(gè)實(shí)體組成，即標(biāo)簽、閱讀器和后端數(shù)據(jù)庫。射頻識(shí)別標(biāo)簽的主要原理是標(biāo)簽?zāi)軌驅(qū)ξ锲逢P(guān)鍵信息進(jìn)行記錄，閱讀器實(shí)現(xiàn)對關(guān)鍵信息的讀取 ，后端數(shù)據(jù)庫對所有信息進(jìn)行管理。標(biāo)簽的基本特征是小尺寸超輕量級特性與低成本，閱讀器的優(yōu)勢是低能耗加密。運(yùn)用射頻的方式，標(biāo)簽?zāi)軌驅(qū)崿F(xiàn)和閱讀器的相互通信，閱讀器能夠?qū)?biāo)簽的內(nèi)容進(jìn)行讀取。該技術(shù)不僅可以被應(yīng)用于5G智能車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，同時(shí)也可以被應(yīng)用于許多其他領(lǐng)域。這些領(lǐng)域包括信用卡、倉儲(chǔ)物流、電子護(hù)照等。應(yīng)當(dāng)注意的是射頻標(biāo)簽還應(yīng)當(dāng)具有耐熱、抗干擾、防水的特征。

4、硬件安全。5G智能車聯(lián)網(wǎng)硬件安全需要對全球化供應(yīng)鏈在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的各種安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行保護(hù)。其主要包含，1）運(yùn)用惡意軟件，比如注入故障等。2）專業(yè)威脅，例如修改數(shù)據(jù)、未經(jīng)授權(quán)進(jìn)行訪問、對硬件進(jìn)行修改等行為。3）硬件木馬和邊通道攻擊。需要謹(jǐn)慎的對受到攻擊的物理設(shè)備進(jìn)行檢查，因?yàn)槿绻l(fā)現(xiàn)這種情況，處在運(yùn)行過程中的物理設(shè)備都會(huì)受到不同程度的影響。

5、安全認(rèn)證。現(xiàn)階段我國新興技術(shù)得到了長足的發(fā)展，安全認(rèn)證方式也得到了極大的豐富。目前主要的安全認(rèn)證方式包括二次驗(yàn)證，去中心化可離線認(rèn)證、基于數(shù)字證書技術(shù)的軟件或硬件加密、雙向認(rèn)證等等。安全認(rèn)證對于5G車聯(lián)網(wǎng)安全至關(guān)重要。所以在日后的實(shí)踐過程中，也應(yīng)當(dāng)對安全認(rèn)證進(jìn)一步進(jìn)行探究，不斷豐富安全認(rèn)證方法，對5G車聯(lián)網(wǎng)安全進(jìn)行最大程度的保證，并不斷促進(jìn)5G車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。

五、結(jié)束語

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，我國的5G通信也在如火如荼的進(jìn)行著。5G技術(shù)也會(huì)隨著時(shí)間的推移普及率越來越高。將5G技術(shù)應(yīng)用到車聯(lián)網(wǎng)是一次極為正確的嘗試，該技術(shù)也會(huì)隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展而日漸成熟。現(xiàn)階段我國5G車聯(lián)網(wǎng)也得到了一定的發(fā)展，且已經(jīng)取得了較為顯著的成效，但這其中也存在著一些亟待解決的問題，例如安全問題。安全無論是對車輛還是用戶來講都極為重要，所以，在日后的工作過程中應(yīng)當(dāng)更加注重5G車聯(lián)網(wǎng)安全問題。相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)對現(xiàn)階段5G車聯(lián)網(wǎng)潛在的安全問題進(jìn)行集中探究，并尋求解決的方案，最終實(shí)現(xiàn)促進(jìn)5G車聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步發(fā)展的目的。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]王智明，徐雷，陶冶.5G智能車聯(lián)網(wǎng)安全研究初探[J].信息通信技術(shù)，2019，27（6）：48-52.

[2]楊榮悅，張鵬洲，宋卿.基于5G技術(shù)的智能車聯(lián)網(wǎng)研究與展望[J].電信科學(xué)，2020，36（5）：106-114.

[3]王輝.5G+自動(dòng)駕駛智能車“駛向”發(fā)展高速路[J].交通企業(yè)管理，2019，34（6）：4-6.