为什么黑客急不可耐地想进入您的汽车

2017年8月30日

Christine Young 作者:Christine Young
Maxim Integrated博客专栏作者 

 

最近,媒体上关于汽车安全的新闻标题总是让人感觉毛骨悚然:

  • 黑客远程摧毁了一辆吉普车——我当时就在里边(Wired)
  • FBI警告说汽车黑客攻击是真实存在的风险(Wired)
  • GM CEO:汽车黑客攻击将演变为公共安全问题(MIT Technology Review)

另一种观点的代表则来自《科学美国人》(Scientific American)杂志《为什么说汽车黑客攻击几乎是不可能的》一文。现在,黑客可能并不会很快速、很容易地摧毁您的汽车。但实际上完全可能远程侵入您的汽车,使得汽车制造商不但必须提前考虑安全问题,而且确保汽车中所有元件的设计安全。

“汽车肯定是不安全的,但这并不重要,因为汽车根本不接入互联网或外部世界。”在2016年10月27日举办的ARM TechCon上,Uber Advanced Technologies Center的高级安全工程师Charlie Miller博士表示。然而,连通性及相关特性正在使汽车变得越来越容易受到攻击。“最坏的攻击情况是您能够发送CAN消息时——也是您作为一名黑客掌握大量控制权的时候。”Miller补充说。

Miller作为世界上技术水平最高的黑客之一参加了会议,他站在安全边界的好人一侧。其目标是预防法律另一侧的人带来灾害。

Connectivity to the outside world has made automotive security a critical consideration in vehicle designs.
The more connected cars are, the more vulnerable they’ve become to hacking.

曾几何时,汽车安全令人堪忧

汽车黑客攻击曝光于大约2010年,当时美国华盛顿大学(University of Washington)和加州大学圣地亚哥分校(UC San Diego)的研究人员发表了一份研究报告:《现代汽车的实验室安全分析》。研究者通过向汽车发送消息来控制其刹车、雨刷等,重点关注汽车中日益增长的计算机。然而,直到一年之后研究者演示远程控制汽车,才真正引起人们的注意。在其2011年的研究中,研究者利用了蓝牙连接、CD上恶意MP3文件以及安吉星(OnStar)通信/安全/导航系统中的漏洞。

由于研究者担心黑客复现其工作,所以并未透露任何细节。出于好奇心,Miller与其好友Chris Valasek,Uber高级技术中心的安全主管,开始研究是否可通过类似方式侵入其他汽车。他们进入了一台Toyota Prius和Ford Escape,并且能够控制其刹车、车锁和雨刷。“目前,我们知道能够进入至少三款汽车。Miller告诉圣塔克拉拉会议中心的参会者:“一致认为这不是某一辆汽车的问题。这是全行业范围的问题。”

仍有一些反对者不认为汽车会受到远程攻击。于是,在2015年,这对搭档演示证明,在Jeep汽车上是有可能的。一周之后,Fiat Chrysler召回了140万辆汽车。

深入解剖Jeep Hack

鉴于其目标是为了增强和实施安全性,Miller和Valasek很乐意分享攻击Jeep汽车的细节。他们发现无线音响单元是最重要的部件,因为该单元负责处理大多数外部数据。通过对无线音响单元进行深入研究,这对搭档找到了处理外部数据的方式上的漏洞。令人震惊的是,他们本以为要花费数月的时间来编写针对系统的漏洞利用代码;而经过几周的摸索之后,仅短短5分钟即完成了这项工作。“让代码从远端在这款无线音响单元上运行实际上非常简单。”Miller表示。

利用漏洞,黑客就能做到远程控制无线电,或者通过查询无线音响单元进入GPS系统,从而跟踪汽车的路径等。无线音响单元的内部是Sprint网络的无线调制解调器,支持一台Sprint设备与另一台设备通信。利用Sprint电话,这对搭档就能够找到相同网络上的其他汽车。无线音响单元内部的一片芯片可以被重编程——不要求任何检查或安全认证即可更改固件。Miller和Valasek利用该漏洞,即可远程控制汽车的任何部件。

早期关于设计安全性的案例

1988年,BMW 8系列是第一款采用基于CAN总线标准的多路复用布线系统的量产汽车。从历史角度看,没有必要关注汽车中的防攻击功能。然而,CAN总线的引入和连通性暴露了无数漏洞。

当今的汽车必须解决物联网(IoT)设计中常见的问题:

  • 系统最初仅仅是为内部通信设计的
  • 所有输入本质上是可信的
  • 大部分代码是很久之前编写的
  • 系统现在向互联网开放

好消息是,正如Miller所说:“汽车攻击实际上很难,仅仅针对Jeep汽车,我就花费了2年之久。”

对于汽车制造商而言,正竭力通过集成更多功能来增强安全性和车内体验,将无线音响单元从CAN总线断开显然不是一种好办法。“我们正在努力抢占先机,并与汽车制造商进行交流,提前考虑安全事项并在设计中进行实施。”Miller表示:“我们希望制造商关注安全性,并在汽车安全设计方面更加透明。”

在安全性上省钱,后果很严重

在《电子设计》(Electronic Design)杂志最近的一份研究中,51%的工程师认为产品中的安全性“非常重要”,54%的受访者认为将来产品的安全性“更加重要”。从10月21日网络攻击造成Netflix、Spotify和Twitter等大面积断网,到公众对汽车安全问题越来越担忧(特别对于自动驾驶汽车),如果不提前在汽车设计中采取安全措施,带来的后果将无法承受。