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Vector汽车以太网、车联网和汽车通信安全研讨会顺利召开

2019-05-07 22:29:54·  来源：Vector维克多  
　
由于ADAS、信息娱乐系统在汽车行业的广泛应用，以太网技术在汽车行业呈现出了爆发的趋势。与此同时，车联网技术的加入为汽车带来了很多新的功能和特性。同时为了
由于ADAS、信息娱乐系统在汽车行业的广泛应用，以太网技术在汽车行业呈现出了爆发的趋势。与此同时，车联网技术的加入为汽车带来了很多新的功能和特性。同时为了更好地利用以太网和车联网技术，保护汽车和人员的安全，汽车通信安全技术也越来越多地被提上议程。
 
为了给业界同行搭建一个交流平台，Vector于2019年4月2日到4月4日，在斯图加特历史悠久的Wagenhallen工厂内，连续三天分别举办了汽车以太网、车联网和汽车通信安全研讨会，与会人数超过500人。来自戴姆勒、宝马、博世、大陆、英飞凌、恩智浦、TÜV南德和Vector等公司的技术专家贡献了二十二个精彩的演讲，展示了当前汽车技术的发展现状以及应对未来挑战的解决方案。
 
在演讲间隙，Vector还展示了相关解决方案的应用案例。围绕这些Demo，与会者在茶歇以及演讲结束后进行了深入的技术交流。

汽车以太网研讨会
 
2019年4月2日
 
来自英飞凌的Harald Zweck首先介绍了10M以太网技术以及该技术在汽车行业中的应用和挑战。新的10M以太网标准10base-T1S支持总线型拓扑结构，成本接近传统的CAN总线，但是比CAN总线的带宽更高，而且可以很方便地接入现有的汽车以太网。该技术引入汽车行业后，可以填补车载网络中2M到100M这一段的带宽空白。目前IEEE和OPEN联盟已经发布了相应的规范。Harald Zweck表示10M以太网在汽车行业的应用仍然面临两个问题：一是现有的部分以太网协议需要适配到10M以太网，如802.1AS以及802.1Qbv和802.1Qa；二是需要开发相应的基础软件。
Harald Zweck先生
来自恩智浦的Philip Axer博士介绍了OPEN联盟的TC10规范对基于1000base-T1以太网的休眠唤醒的支持情况。目前基于以太网的节能技术有：Energy Efficient Ethernet (EEE) - IEEE802.3az、Power over Dataline - PoDL以及Sleep/Wake-up Service Primitives。作为上述协议的补充，1000base-T1采用与100base-T1相同的休眠唤醒机制。计划于2019年底发布的新版TC10规范将支持基于1000base-T1的以太网休眠唤醒。
Philip Axer博士
作为研讨会的组织者，Vector贡献了四个主题演讲，分别是：面向服务和以太网的通信设计（Service Oriented Architecture and Ethernet design）、从工具的角度看时间敏感网络（Time Sensitive Networking from a Tools Perspective）、汽车以太网测试中的大数据记录（Get a grip on high data rates while testing Automotive Ethernet networks）和基于CANoe的TLS通信仿真（TLS Secured Connections in CANoe）。
随着以太网在汽车行业的应用，面向服务的架构（SOA）技术也被引入了汽车行业。来自Vector的Marcelino Varas简要介绍了如何使用PREEvision设计汽车以太网通信。在PREEvision的帮助下，用户可以基于SOA思想对AUTOSAR Classic或AUTOSAR Adaptive平台进行建模并生成ARXML数据库。
当以太网成为汽车主干网时，包括音视频流、ADAS传感器数据、控制信号、诊断刷写数据等各种类型的数据会在以太网上混合传输。TSN协议可以保证关键数据的实时、同步、低延迟且可靠地传输，来自Vector的Michael Hutchison通过实例介绍了TSN协议优势以及TSN网络对测试工具的要求。
 
无论是ADAS系统还是信息娱乐系统都需要通过高数据带宽的通信总线进行数据传输，以太网的出现在解决大量数据传输问题的同时，也带来了新的挑战。根据预测，2020年上市的汽车中每秒产生的数据量将达到1Gbit/s，到了2025年这个数字将达到10Gbits/s。当我们进行测试时需要完整地采集和记录所有车上传输的数据。然而当前计算机常用的数据接口传输能力有限，单一的计算机数据接口很快就会无法满足汽车数据的采集。Matthias Schwedt介绍了Vector最新的以太网硬件和软件如何通过协议过滤器、分布式处理等技术解决这一问题。

汽车通信安全研讨会

2019年4月3日
汽车通过车联网技术接入互联网，汽车内部网络也就成为了互联网的一部分。车联网技术给用户带来了很多便利的功能，同时也把互联网上的各种威胁引入了汽车内部网络。为了应对这些网络攻击，汽车通信安全技术应运而生。
 
来自安波福的John T. Krzeszewski介绍了安波福在网络安全开发和测试验证领域的经验，并由此引出汽车网络安全标准ISO/SAE 21434。为了定义汽车安全网络中的通用术语、关键问题、最低安全指标以及引起行业内对汽车网络安全的重视，ISO和SAE两大标准组织共同发起了该标准的制定工作。包括整车厂、一级供应商、芯片供应商、政府和研究机构在内的82个组织参与了该标准的制定。ISO/SAE 21434的目标是：定义网络安全设计流程；维持整个行业内的网络安全解释的一致性；完善并促进网络安全技术在汽车行业内的应用。John表示，ISO/SAE 21434规范将会在2020年正式发布。
John T. Krzeszewski先生
 
经过数十年的发展，汽车已经成为软件最复杂的工业产品之一。在汽车开发过程中，尽管汽车软件经过了精心的设计和测试，但是汽车软件仍然不可避免的存在一些漏洞。黑客可以利用这些漏洞对汽车发起远程攻击，造成严重的后果。如何识别这些恶意注入的数据，Vector联合卡尔斯鲁厄理工学院利用机器学习提供了一种可行的方案。来自Vector的Weber Marc向与会者展示了相关研究成果。Vector的工程师在通用控制器VC121上使用RNN（Replicator Neural Networks）神经网络算法对ECU接收到的信号进行有效性校验，实验表明该算法可以有效地发现ISO 26262中定义的13种潜在硬件故障带来的错误数据和随机的错误数据，并且可以在常见的汽车级芯片上运行。
 
Vector Consulting的负责人Christof Ebert博士以Cybersecurity Best Practice - From TARA to PenTest为主题，介绍了Vector在汽车网络安全领域的实践经验。以系统风险为导向的汽车网络安全工程贯穿汽车的整个生命周期。Vector可以提供从网络安全通信需求的TARA（Threat Assessment and Risk Analysis）分析、硬件安全通信模块（HSM）驱动、安全通信协议栈（SecOC、Security Boot）到静态代码分析、安全通信测试、灰盒入侵测试、模糊测试等网络安全工程所需工具和源代码。Christof Ebert博士还通过实际案例展示了Vector相关工具在汽车安全通信方面的应用。
Christof Ebert博士
车联网研讨会
 
2019年4月4日
来自戴姆勒的Mathias Hartl介绍了不同的Car2X技术路线、分布情况以及Car2X技术在奔驰品牌汽车上的应用。从2016年开始奔驰的E级轿车就搭载基于移动网络Car2X技术。基于该技术，奔驰的E级轿车之间可以共享车载传感器的数据，从而实现更加复杂的道路事件警告和精确驾驶辅助功能。Mathias Hartl还介绍了基于DSRC的Car2X技术在安全领域的应用以及不同的Car2X技术路线之间的区别。
Mathias Hartl先生
 
由于良好的通勤能力、经济性和独特的驾驶乐趣，摩托车在个人交通领域一直占有很重要的地位。然而由于摩托车自身的一些限制，相对于汽车驾驶员而言，摩托车驾驶员在交通事故中会受到更严重的伤害。因此摩托车也需要通过应用Car2X技术来提升主动安全。但是摩托车的使用场景和自身特点与汽车不同，所以汽车上使用的Car2X技术并不能直接移植到摩托车上。来自雅马哈的Hennes Fischer介绍了摩托车面临的主要安全威胁以及如何在摩托车上使用Car2X技术来应对这些威胁。
Hennes Fischer先生
 
随着车联网技术的广泛应用，越来越多的汽车通过3G/4G、WiFi等媒介连接到了互联网。基于互联网的远程连接的特性，远程数据采集、在线诊断、远程软件更新（FOTA）等新技术开始广泛地应用在汽车上。如何保证车联网的安全、可靠、高效率和快速响应，来自Vector的Udo Schifferdecker向大家介绍了Vector最新的OTA解决方案vConnect。vConnect包含了车端软件、服务器端软件和通信接口三个组成部分，可以完整支持远程数据采集、在线诊断、远程软件更新、大数据分析等功能。
Udo Schifferdecker先生
车联网的应用对汽车ECU的测试带来了新的挑战。传统的汽车ECU仅仅通过CAN、LIN、FlexRay等总线协议与本地的其它ECU进行通信。对于传统的ECU测试，只需仿真ECU与ECU之间的通信即可。在车联网技术引入后，汽车ECU（例如T-Box）除了与本地ECU进行通信外还会通过无线网络与远端的服务器进行通信。针对这一类ECU的测试，除了传统的总线通信仿真外，还需要引入远端服务器的仿真。为了应对这一挑战，Vector提出了CANoe-in-the-Cloud的概念。Jochen Neuffer详细介绍了CANoe-in-the-Cloud出现的背景和技术路线，来自Vector的其他工程师还在现场演示了基于MQTT协议的车联网测试Demo。
 
为期三天的研讨会在热烈的分享和讨论中结束。在这三天里，通过多个业内专家的分享，与会者了解到汽车以太网技术、车联网技术以及汽车通信安全技术的现状和未来的发展方向。 
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