4月12-13,為期兩天的2018國際智能網(wǎng)聯(lián)汽車創(chuàng)新峰會在上海舉行。作為一家致力于研發(fā)新型物理加密技術(shù)——PUF技術(shù)的高新技術(shù)企業(yè)，深圳市艾矽科技有限公司（以下簡稱ICTK）在會議上為大家?guī)砘贕IANT系列可信安全芯片的車聯(lián)網(wǎng)安全解決方案。為進一步了解物理加密技術(shù)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車上的應用，本刊采訪了ICTK中國區(qū)總經(jīng)理黃建偉先生，讓他給我們講講關(guān)于芯片與安全的那些事兒。
ICTK中國區(qū)總經(jīng)理黃建偉
2001年，ICTK成立，作為一家專業(yè)的國際級金融安全檢測機構(gòu)，自成立以來，相繼組建了EMVCo,、KOLAS(ISO/IEC 17025)、GlobalPlatform、 NFC Forum、VISA Discover、JCB等國際支付卡標準化組織及國際支付組織的國際檢測實驗室，為全球200多家金融機構(gòu)及相關(guān)政府單位提供了安全檢測和安全解決方案服務。2007開始著手研發(fā)新型的物理加密技術(shù)——PUF技術(shù)（Physically Unclonable Function 物理不可克隆技術(shù)），并成功于2014實現(xiàn)金融級VIA PUF芯片的量產(chǎn)。從此，開啟芯片加密新紀元。
“對于VIA PUF技術(shù)，確實有很多人不太理解”黃總對記者說到：“VIA PUF技術(shù)是通過在兩層金屬層間打孔的形式進行實現(xiàn)芯片唯一特性的標識。每個Via Hole以50：50的比例被賦予“Open”“Short”的屬性, 隨機分布在整個晶圓上。由于這些Open”"Short"的Via Hole的工藝尺寸以低于Via Hole Size的標準進行制作。因深亞微米制造工藝的變化，致使每個集成電路晶體管都具有細微不同的物理性質(zhì)。這也導致了可測量電子性能方面差異的產(chǎn)生（例如閾值電壓和增益因子）。由于這些差異在制造過程中是無法控制的，而且設(shè)備的物理性質(zhì)也不可能復制或克隆。”
與傳統(tǒng)密鑰相比，VIA PUF的優(yōu)勢明顯：加密無需保存密鑰，密鑰在使用時生成，使用后以芯片物理特征形式存在；重復性和穩(wěn)定性好，嚴格按照JEDEC標準檢測，支持-55℃~150℃長達2000h連續(xù)測試；隨機性好，以NIST SP800-90b為檢測標準，檢測數(shù)值IID高達0.971633（合格標準為0.93）； 使用成本和測試成本低，無需添加ECC糾錯電路；擴展性強，相同晶圓面積下，VIA PUF單元可以進行物理擴展。
VIA PUF技術(shù)有著十分廣泛的應用領(lǐng)域，可與智能家居、智能汽車、云計算、智能電網(wǎng)以及個人消費類電子應用相結(jié)合，為廣大用戶提供更加安全可靠的解決方案。車聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在越來越成為未來智慧城市的一個重要標志，而PUF技術(shù)對于車聯(lián)網(wǎng)的通訊安全來說，是至關(guān)重要的。
在車聯(lián)網(wǎng)安全領(lǐng)域，歐美率先制訂了眾多行業(yè)標準和安全規(guī)范。例如EVITAD和PRESERVE，其中歐盟制定的PRESERVE安全規(guī)范就V2X制定了詳細的安全策略，明確提出通過Hardware Security Module Architecture實現(xiàn)車輛通信的安全，整個架構(gòu)的APB協(xié)處理器是基于PUF來實現(xiàn)安全的秘鑰生成機制。
當前，我國非常重視車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,在“中國制造2025”戰(zhàn)略中明確提出了汽車低碳化、信息化、智能化的發(fā)展方向,并將智能網(wǎng)聯(lián)汽車與節(jié)能汽車、新能源汽車并列作為我國汽車產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的重要戰(zhàn)略方向。數(shù)據(jù)顯示，截止2017年我國汽車保有量達到2.17億輛，我國共銷售2887.9萬輛汽車。汽車行業(yè)的發(fā)展給車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了扎實的基礎(chǔ)。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)發(fā)布的《2018-2023年中國車聯(lián)網(wǎng)行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》數(shù)據(jù)顯示，從2005年至2015年，車聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量從5萬增至1300萬。自2016年，中國的車聯(lián)網(wǎng)開始進入快速發(fā)展階段，車聯(lián)網(wǎng)滲透率逐漸提升。
“車聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為中國汽車產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展方向，但是其中有很多的安全問題是我們必須要解決的。”黃總說：“智能汽車終極發(fā)展階段是無人駕駛，車聯(lián)網(wǎng)則是無人駕駛實現(xiàn)的基礎(chǔ)，然而車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用過程中卻會帶來信息安全問題，具體可分為以下三種：一是用戶隱私，二是網(wǎng)絡(luò)通信，三是黑客攻擊。這其中，網(wǎng)絡(luò)通訊和黑客攻擊是重點。”
黑客攻擊是曝光率最高的智能汽車安全風險，具體可分為接觸式攻擊、非接觸性攻擊和后裝產(chǎn)品攻擊三大類，常見的接觸式攻擊為OBD車輛診斷攻擊；非接觸式攻擊則有云端服務攻擊、TPMS攻擊和無鑰匙啟動系統(tǒng)三種；后裝產(chǎn)品攻擊則是通過車輛下載互聯(lián)網(wǎng)應用產(chǎn)品攻擊，如WIFI網(wǎng)絡(luò)、藍牙、移動APP等軟件應用。
而ICTK所推出的車聯(lián)網(wǎng)安全加密解決方案，其中GIANT系列可信安全芯片是基于PUF可信技術(shù)，集成標準加密算法-AES、ECC、SHA256、SM4，內(nèi)置多重防攻擊措施，可進行設(shè)備認證和加密通訊，符合AEC-Q100車規(guī)認證，為車聯(lián)網(wǎng)安全保駕護航。此款解決方案可以進行安全存儲，保證核心敏感數(shù)據(jù)不被竊取泄露。保證安全的固件認證，即使是一個bit的修改，都會導致系統(tǒng)無法運行。同時，也保證安全的固件升級，防止黑客攻擊。此外，還可以實現(xiàn)端與端、端與云之間的身份認證，還能將數(shù)據(jù)處理成密文的形式進行傳輸。
“GIANT-1具有最安全的秘鑰存儲機制”黃總非常篤定地對記者說到：“黑客無法獲取存儲在可信芯片內(nèi)的秘鑰，對代碼程序有任何修改，都會被發(fā)現(xiàn)并給予錯誤反饋。而GIANT-3是GIANT-1可信芯片的加強版，包含GIANT-1所有具備的功能。內(nèi)部集成標準的對稱性及非對稱性算法，能對私鑰及CA證書進行安全存儲，支持PKI/CA認證體系、支持TLS網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議，可實現(xiàn)端與端，端與云之間的安全認證及通訊。”
車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展使汽車從架構(gòu)和技術(shù)上產(chǎn)生了極大的變革與創(chuàng)新，同時，技術(shù)的融合發(fā)展也帶來了新的隱患和風險。目前，演進過程中車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)信息安全防護能力存在差異，大多數(shù)車型的車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)安全防護能力十分薄弱，一旦走向開放亟需進行安全設(shè)計。隨著智能控制應用的增加，汽車上越來越多的部件可以被黑客攻擊，甚至被非法控制 。ICTK所帶來基于GIANT系列可信安全芯片的車聯(lián)網(wǎng)安全解決方案和PUF技術(shù)，可以保證車輛從云平臺到終端各個通訊環(huán)節(jié)都免受黑客侵擾。
