计算机网络安全技术在智能网联汽车信息保护中的应用及发展趋势

引言

当前，智能网联汽车正在成为汽车产业的重要发展方向。通过应用车联网技术，车辆与云端服务器、交通基础设施、其他车辆可以实时交互，具备自动驾驶、智能导航、远程诊断等功能。不过，这种高度互联的特性，给智能网联汽车信息安全带来严峻的挑战，恶意篡改自动驾驶指令、黑客远程控制车辆系统、窃取用户隐私数据等网络攻击事件频发，严重威胁行车安全和个人信息安全 [1]。正是如此，保障智能网联汽车信息安全时，计算机网络安全技术的应用至关重要，比如身份认证与访问控制、加密技术、入侵检测与防御系统等，有助于构建全方位的信息保护体系。该文进一步探讨计算机网络安全技术在智能网联汽车信息保护中的应用及发展趋势。

一、智能网联汽车的信息安全风险

智能网联汽车的信息安全风险主要来自三个方面，包括内部风险、外部攻击、数据泄露。

在外部攻击方面，黑客利用车载系统的无线通信接口实施远程入侵，比如蓝牙、Wi-Fi 等，通过恶意软件窃取敏感数据或劫持车辆控制权。在内部风险方面，主要源于车载系统缺陷与供应链安全问题。智能网联汽车是依赖于复杂的供应链体系，任何一个环节的漏洞都可能成为攻击入口。同时，当车载系统的固件漏洞没有及时修复时，可能被利用来篡改车辆行驶指令。在数据泄露方面，智能网联汽车有较为突出的数据泄露风险，包括用户隐私泄露、车辆控制数据被窃取等。部分车载应用会过度收集用户数据，而且保护不足，可能导致数据泄露。CAN 总线是智能网联汽车中广泛使用的一种车载通信网络协议，如果设计初期未考虑网络安全，或者未加密，则容易出现“注入恶意指令”、“篡改数据”、“受欺骗攻击”等风险。

二、计算机网络安全技术在智能网联汽车信息保护中的应用

2.1 身份认证与访问控制

为加强信息保护，智能网联汽车应当采用身份认证与访问控制技术。在硬件层面，可信平台模块安全芯片为每个电子控制单元提供唯一数字身份；在软件层面，基于公钥基础设施体系的数字证书，可以实现车与云端通信的双向认证。借鉴特斯拉所采用三重认证机制，即用户生物识别（指纹 / 人脸） + 手机APP 动态令牌＋车载系统数字证书，从而有效防止非法访问。访问控制方面，可以采用基于角色的权限管理，比如车载娱乐系统是开放部分应用程序接口权限给第三方应用；再比如自动驾驶系统的关键控制指令仅限通过认证的电子控制单元访问。此外，应当引入零信任架构，对每次数据请求都进行动态验证，以确保即便在内部网络中也无默认信任关系[2]。

2.2 数据安全与隐私保护

数据安全与隐私保护中，可以考虑采用数据分类分级保护策略，以实现差异化防护。对于关键控制指令，比如刹车信号、转向信号等，采用实时加密结合校验机制的策略，确保传输时延控制在 10ms 以内。对于用户隐私数据，比如位置、行程等，实施匿名化处理，比如 Waymo 这一自动驾驶技术公司在定位数据中添加符合 ISO 26262 标准的随机噪声。对于车载日志数据，采用联盟链进行存储，上汽智己 L7 已经实现每秒 1000+ 条日志的实时上链。大众 ID 的 "数据保险箱 " 可以支持国密 SM2/SM3 算法，用户通过车载 HM 可以自主设置数据存储策略，比如将行车视频本地加密存储。

2.3 加密技术

智能网联汽车信息保护中，针对不同场景采用混合加密方案。对于车与外界信息交换通信，推荐使用国密 SM9 来实现高效群组加密，单次签名验证仅需 2ms[3]。对于空中下载升级，可以采用高级加密标准 256 位结合非对称加密算法的双层加密，前者用于固件包加密，后者用于密钥分发。对于车内控制器局域网总线，应当逐步升级为灵活数据速率结合消息认证码的认证机制，每个数据帧增加 8 字节 HMAC-SHA256（基于哈希的消息认证码）校验。以丰田最新 e-Palette 车型为例，其在电子控制单元间通信中引入轻量级加密算法Chacha20（流密码算法），采用 256 位密钥和 64 位随机数，通过 SIMD（单指令多数据流）指令优化。如此一来，在保证军用级安全性的同时，能将加密延迟控制在 50μs 以内。

2.4 入侵检测与防御系统

在智能网联汽车信息保护中，应当有部署入侵检测与防御系统的意识。在网络层，基于人工智能分析通信流量特征，通过长短期记忆网络模型来识别UDS（统一诊断服务）协议异常访问模式。在主机层，需要监控电子控制单元内存行为，通过硬件虚拟化技术隔离关键进程，有效防范代码注入攻击。在数据层，通过 Bloom Filter（布隆过滤器）对 CAN（控制器局域网）总线报文异常进行快速筛查，比如 DoS（拒绝服务）攻击特征（如异常高频率报文）。以通用汽车 Super Cruise（超级巡航）系统为例，是采用 NVIDIA Drive（英伟达自动驾驶）芯片的 Tensor Core（张量计算核心）实时运行检测模型，系统有效集成威胁情报共享功能，可实时更新攻击特征库，精准识别零日漏洞攻击。

三、计算机网络安全技术在智能网联汽车信息保护中的发展趋势

随着新一代信息技术的快速发展，智能网联汽车信息保护体系正朝着协同化、智能化、主动化的方向演进。在主动防御方面，基于深度学习的人工智能安全系统可以实现攻击预测与自主响应，比如特斯拉正在研发的 " 神经防火墙" 可提前 300ms 预判网络入侵行为。在车路协同安全领域，第五代通信技术车用无线通信与边缘计算的结合，让路侧单元可以实时共享威胁情报，实现区域联防联控。量子加密技术方面，国盾量子等企业正研发车载量子密钥分发设备，可以实现 100km 范围内的安全密钥传输。构建分布式信任机制时，注意应用区块链技术，比亚迪开发的 " 车链 " 系统能够实现行驶数据跨车企安全共享。蔚来汽车构建的区块链平台，能够支持跨品牌车辆身份互认，认证过程耗时不超过 0.3 秒。此外，数字孪生技术通过构建车辆网络行为的虚拟镜像，有效支持攻防演练和安全策略优化。为确保行车数据不可篡改，注重分布式存储技术的推广应用。

结束语

智能网联汽车是新一代信息技术与汽车产业深度融合的产物，其网络安全防护与信息保护至关重要。身份认证、数据加密、入侵检测等关键计算机网络安全技术的创新应用，有利于提高智能网联汽车信息保护水平。随着人工智能、5G 通信、区块链等新兴技术的发展，智能网联汽车网络安全正朝着主动防御、协同防护、量子加密等方向快速发展，有助于推动智能网联汽车产业的健康可持续发展。

参考文献

[1] 任奎 ， 杨坤 ， 沈浩頲 ， 等 . 智能网联汽车网络信息安全综述 [J]. 网络空间安全科学学报 ，2024，2（06）：16-35.

[2] 李丹 . 新能源与智能网联汽车创新人才培养的路径与策略 [J]. 汽车实用技术 ，2025，50（09）：134-140.

[3] 玛丽亚木·艾斯凯尔 . 论智能网联汽车终端用户个人信息的保护困境及其出路 [J]. 克拉玛依学刊 ，2024，14（02）：68-76.