面向5G的车联网安全业务研究

简要介绍了3GPP V2X通信安全技术现状和远景。基于车联网通信安全风险给出了相应的安全需求，简要介绍了实现车联网通信安全的基本方法，并据此提出了实现车联网通信安全的服务架构、PKI架构和多PKI系统互信机制。最后展望了国内车联网安全标准化现状和产业发展远景。 【车联网安全】是当前汽车行业与信息技术融合的关键议题，特别是在5G技术的推动下，车联网的安全需求日益凸显。本文主要探讨了3GPP V2X通信安全技术的现状、未来趋势，以及车联网通信的安全需求和应对策略。 车联网可广义理解为包括车内网和车与外部多种网络的连接，涉及V2V、V2I、V2P和V2N等多种通信模式。在狭义上，车联网特指V2V和V2I的通信。5G通信技术则涵盖了3GPP定义的5G技术及其衍生应用，如C-V2X和NR V2X。C-V2X（包括LTE-V2X和NR V2X）是目前车联网通信的重要技术，NR V2X以其更低延迟和更高可靠性成为未来的发展方向。 在安全需求方面，车联网面临诸如假冒网络、信令窃听、信息篡改等多重威胁。因此，系统需具备机密性、完整性、认证性、隐私保护和抗重放攻击等关键安全能力。具体来说，机密性保护数据免受窃听，完整性确保数据未经篡改，双向认证防止假冒终端，隐私保护隐藏用户身份和位置信息，而抗重放攻击则是防止恶意重复使用旧数据。 3GPP在V2X通信安全方面已经做出了规范，如LTE-V2X的安全标准定义在3GPP TS 33.185中，它不提供网络层保护，而是依赖应用层来确保安全。而在5G NR V2X中，3GPP TR 33.836探讨了更全面的网络层安全解决方案，包括数据的加密、完整性保护和隐私保护等。 车联网通信安全机制通常基于PKI体系，CA负责颁发公钥证书，设备间的通信通过签名和验证证书来确保安全。这种机制允许车辆和其他车联网实体在无预先关系的情况下进行安全通信。 展望未来，国内车联网安全标准化和产业发展前景广阔。随着5G技术的深入应用，安全标准将进一步完善，同时产业界也将探索更高效、更安全的车联网解决方案，以满足日益复杂的安全挑战。然而，这也意味着我们需要持续关注和研究新技术带来的新安全问题，不断优化和完善安全体系，以保障车联网的安全运行。