自动驾驶技术的量产化挑战及应对

验内核Checker Core的处理核心（图4红色部分）。处理内核间可以对外围信号进行交互校验，从而达到严苛的功能安全要求。并且又可以满足激光扫描仪高实时性以及自主外围设备操作等等的性能要求。使得相应的激光信号处理电路可以放入一个非常紧凑的产品尺寸中。图4为AURIX微处理器内部模块框图。

　　图4：AURIX微处理器内部模块框图。

　　网络信息安全

　　为了让自动驾驶汽车能够更好的感知周围环境，目前的主流方案包括了两个方向。一个方向为加强车内自身传感器的性能，并进行多传感器信号融合。另一个方向就是当前在汽车行业相当火爆互联网智能汽车概念，或者也称车车通讯技术。那么传感器信号融合势必涉及车内网络通讯，而车车通讯技术则涉及车车通讯(C2C)和车设施通讯(C2I)的无线通讯。如果这些网络遭到黑客入侵，从而车辆被远程的黑客控制，那后果将不堪设想。

　　1．车内通讯信息安全解决方案

　　车内通讯信息安全解决方案需要既安全又能够符合现有车身网络严格且高实时性要求的总线标准。这就需要最小化数据的额外开销和成本增长。

　　一种基于具有硬件信息安全模块的微处理器，比如英飞凌AURIX微处理器的HSM硬件信息安全模块，可被用于在现有的车身网络中以很小的数据开销保护信号的完整性、安全认证和时效性。

　　硬件信息安全模块(HSM)提供了一个信息安全计算平台，由一个32位CPU、为了存储加密密钥和唯一的用户标识符准备的特殊访问保护存储器和一个为了高级加密标准AES128加密算法准备的硬件加速器。其中AES128硬件加速器是一个可工作于不同模式用于产生随机数的特殊硬件。目前市场上大部分家用无线路由器所采用的数据加密标准就是AES128。其加密强度和通讯速率已经为市场所接收。另外硬件信息安全模块HSM和AURIX微处理器的其他部分通过一个防 火墙分隔开来，从而形成了一个可信的运行环境。

　　图5为AURIX微处理器的内部框图。右侧就是上述的硬件信息安全模块HSM及其具体组成模块，左侧为AURIX微处理器的其他部分。硬件信息安全模块HSM和AURIX微处理器的其他部分通过中间的防 火墙分隔开来，从而创建了一个可信的运行环境（右侧方框部分）。

　　图5：AURIX微处理器的内部框图。

　　图6为车内通讯信息安全解决方案示例图。由英飞凌AURIX微处理器的HSM硬件信息安全模块确保ECU1雷达距离控制电子控制器和ECU2刹车电子控制器间的车内通讯信息安全，将来自黑客的数据篡改虚假信息阻隔于车内通讯网络之外。如标注1所示系统挑战为对于消息响应的安全认证，如标注2所示发送方和数据鉴定使用了基于高级加密标准AES的媒体访问控制器MAC。从而支持系统应对关于消息响应安全认证的挑战。

　　图6：车内通讯信息安全解决方案示例图。

　　为了在现有的车身网络中以很小的数据开销保护信号，可使用英飞凌AURIX器件提供硬件信息安全模块(HSM)用高加密强度产生消息鉴定码。高加密强度是防止通过长时间窃听总线数据轻易夺取密钥此类网络攻击的关键方法。比如使用通用保护编码(CPC)方法以最低的成本实现点对点高实时性要求通讯信息安全和安全性提供了有效的保护。

　　通用保护编码(CPC)方法将消息开销中的完整性、安全认证和时效性整合到一个编码中，所以它能够维持在所有通讯路径的长度限制以内。时效性由使用时间作为参数产生加密鉴定码保证，这样可以防护回复和延时类型的攻击。这种鉴定编码通过循环冗余检查算法(CRC)和一个非常轻度的加密算法连接到有效载荷数据。因此这种鉴定编码维持了原来循环冗余检查CRC算法的安全相关完整性保护属性。逐级优化地引入这种方法不会对系统设计产生根本性影响，并且减少了风险和成本。

　　2．车车通讯(C2C)和车设施通讯(C2I)的无线通讯网络信息安全解决方案

　　车车通讯(C2C)和车设施通讯(C2I)被认为可以在未来改进道路行驶安全和交通效率，例如在前方道路损坏或者出现车辆事故的时候驾驶者将得到警告。

　　在车车通讯中需要交换敏感信息，例如位置和速度信息。由于这部分数据将来会用于触发警告信息和自主反应，因此数据的完整性必须得到保护。其次，保护驾驶者隐私也非常重要。

　　网络和信息的完整性由公钥加密方法保护。这种方法用频繁改变伪随机证书标记发出消息来保护隐私。对应地，秘密的私钥需要高级别的保护起来。因为它们是车车通讯信息安全的基础。

一种基于公钥和密钥的加密专用芯片，比如英飞凌SLI 97 V2V信息控制器，可被用于对车车通讯(C2C)和车设施通讯(C2I)的无线通讯进行高强度数据加密。SLI 97 V2V信息控制器为车车通讯优化以