2022/03/29
隨著5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新型基礎(chǔ)設(shè)施的迅速發(fā)展,智能網(wǎng)聯(lián)汽車不再是孤立的機械單元,正由移動私人空間逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢苿拥闹悄芫W(wǎng)絡(luò)終端。智能汽車安全問題突出的有以下四點:
1、車輛集成度、復(fù)雜性增加帶來的整體安全風(fēng)險,如當(dāng)前智能網(wǎng)聯(lián)汽車安裝多達(dá)150個ECU(電子控制單元)并運行約1億行軟件代碼,預(yù)計到2030年可達(dá)3億行代碼,若存在安全缺陷漏洞或被黑客利用攻擊,將可能給駕乘人員、周邊人員帶來嚴(yán)重的安全威脅;
2、聯(lián)網(wǎng)帶來的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險,車輛作為移動終端有著數(shù)據(jù)極多的感知節(jié)點,并需要與外部進(jìn)行通訊,但由于當(dāng)前還處于早期應(yīng)用,車載計算平臺的算力有限、防護(hù)能力不強,通信安全存在風(fēng)險;
3、數(shù)據(jù)保護(hù)存在難點,車輛運行過程中的行駛軌跡,采集的車周環(huán)境數(shù)據(jù)等,都對更高層面的公共安全甚至國防安全帶來一定的隱患;
4、隱私保護(hù)不足,車輛在使用過程中不僅產(chǎn)生車內(nèi)司乘人員的大量個人信息和隱私,還可能采集有車外人員信息,帶來的信息泄露風(fēng)險令人擔(dān)憂。
2016年, ISO(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織)與SAE International(國際自動機工程師學(xué)會 ,原譯:美國汽車工程師學(xué)會)共同決定制定汽車網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。兩個組織以往分別制定過汽車安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),ISO制定了功能安全標(biāo)準(zhǔn)ISO 26262、SAE制定了SAE J3061,為網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)奠定了基礎(chǔ)。當(dāng)雙方認(rèn)識到有共同的目標(biāo)時,它們與整車廠(OEM)、ECU 供應(yīng)商、網(wǎng)絡(luò)安全廠商、監(jiān)管機構(gòu)以及來自超過 16 個國家/地區(qū)的 80 多家企業(yè)的 100 多位專家合作,建立了聯(lián)合工作組以制定深度并有效的汽車網(wǎng)絡(luò)安全全球標(biāo)準(zhǔn)。依賴于風(fēng)險管理、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)、運營、維護(hù)和報廢以及整體流程的四個主要工作組,于2021年8月31日正式發(fā)布了汽車信息安全領(lǐng)域首個國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/SAE 21434《Road vehicles—Cybersecurity engineering(道路車輛-信息安全工程)》。
一、標(biāo)準(zhǔn)適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)專為確保道路用戶安全而開發(fā),為OEM和各級供應(yīng)商確立了確保高效和有效管理網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險的基準(zhǔn),例如:基于對道路用戶的最終影響確定的風(fēng)險等級和相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全措施。
本標(biāo)準(zhǔn)提供了一個標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)絡(luò)安全框架,將網(wǎng)絡(luò)安全確立為車輛整個生命周期不可或缺的工程要素 —— 從概念階段直至車輛報廢,確保在開發(fā)后階段(軟件更新、服務(wù)和維護(hù)、事件響應(yīng)等)中充分考慮網(wǎng)絡(luò)安全,并且要求采取有效的方法 —— 經(jīng)驗教訓(xùn)汲取、培訓(xùn)以及與汽車網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)的溝通交流。
更具體而言,本標(biāo)準(zhǔn)的范圍包括:
● 針對網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險管理的具體要求
● 網(wǎng)絡(luò)安全流程框架
● 有助于制造商和組織就其網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險進(jìn)行溝通交流的通用語言
本標(biāo)準(zhǔn)有意未規(guī)定具體的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)或解決方案、關(guān)于補救方法的規(guī)定,或者針對電信系統(tǒng)、車聯(lián)網(wǎng)云端服務(wù)器、充電樁或者自動駕駛車輛的網(wǎng)絡(luò)安全要求。
相反,本標(biāo)準(zhǔn)著重強調(diào)了風(fēng)險識別方法以及應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險的完備流程。例如,標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,如果遭受破壞的后端服務(wù)器、充電樁或者自動駕駛車輛導(dǎo)致對道路用戶的直接風(fēng)險,則必須被監(jiān)測、控制和緩解。
二、與ISO 26262的關(guān)系
功能安全旨在保障功能按照設(shè)計要求正常進(jìn)行,盡量減少因系統(tǒng)設(shè)計問題導(dǎo)致的功能失效;而信息安全旨在抵御外界攻擊,更注重系統(tǒng)在外界攻擊下能夠正常運行,不產(chǎn)生財產(chǎn)損失,同時保護(hù)個人隱私不受侵犯。二者均專注于系統(tǒng)級功能,且彼此的定義和過程均相互關(guān)聯(lián)。
ISO 26262中針對功能安全與信息安全之間的相互作用給出了指南建議。如:概念階段中HARA與TARA之間的相互作用及流程之間的協(xié)調(diào)等。隨著汽車智能化、網(wǎng)聯(lián)化的深入推進(jìn),功能安全、信息安全并不是獨立、割裂存在的,總體呈現(xiàn)與企業(yè)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)化流程進(jìn)行融合的趨勢。因此,企業(yè)在建立產(chǎn)品安全保障能力時,應(yīng)充分參考ISO 26262、ISO/SAE 21434等標(biāo)準(zhǔn)文件。
三、標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容解析
ISO/SAE 21434:2021標(biāo)準(zhǔn)共由15個章節(jié)組成,其中主體部分為4-15章,標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)如下圖:
第4章 概述(General considerations)
概述部分介紹道路車輛網(wǎng)絡(luò)安全工程的背景信息,主要包含對標(biāo)準(zhǔn)對象、標(biāo)準(zhǔn)范圍以及風(fēng)險管理的闡述。
ISO/SAE 21434的標(biāo)準(zhǔn)對象為實現(xiàn)車輛某個功能(例如制動功能)所包含的所有電子器件以及軟件,文中表述為相關(guān)項(item)。
ISO/SAE 21434的標(biāo)準(zhǔn)范圍包含車輛的某個相關(guān)項,并包含售后和服務(wù)環(huán)節(jié)。
風(fēng)險管理應(yīng)用于車輛相關(guān)項的整個生命周期,包含概念階段、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)、運營、維護(hù)、退役/終止網(wǎng)路安全支持。風(fēng)險管理適用于整個供應(yīng)鏈,供應(yīng)鏈各部分主體根據(jù)具體情況對網(wǎng)絡(luò)安全活動進(jìn)行調(diào)整。
第5章 組織的網(wǎng)絡(luò)安全管理(organizational cybersecurity management)
本章規(guī)定了組織層面網(wǎng)絡(luò)安全管理的要求,是組織內(nèi)部最高層面的安全方針,標(biāo)準(zhǔn)中從7個方面提出了要求:
1、網(wǎng)絡(luò)安全治理(cybersecurity governance)
2、網(wǎng)絡(luò)安全文化(cybersecurity culture)
3、信息共享(Information Sharing)
4、管理體系(Management System)
5、工具管理(Tool Management)
6、信息安全管理(Information security management)
7、組織網(wǎng)絡(luò)安全審計(organization cybersecurity audit)
組織中CSMS的牽頭部門應(yīng)基于本章內(nèi)容制定組織網(wǎng)絡(luò)安全管理的總體方針,然后識別和推動各相關(guān)責(zé)任方建立各自模塊(如開發(fā),運維,供應(yīng)商管理等)的網(wǎng)絡(luò)安全管理體系。
隨著聯(lián)合國ECE R155法規(guī)被納入GSR,以及國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)制定的快速推進(jìn),CSMS建設(shè)已經(jīng)變成各大OEM迫在眉睫的工作。強標(biāo)的驅(qū)動保證了網(wǎng)絡(luò)安全工作在組織中得以自上而下的進(jìn)行,因此對于相關(guān)企業(yè)來說,工作的難點就在于識別出網(wǎng)絡(luò)安全開發(fā)流程與現(xiàn)有流程相比,新增了哪些活動,有哪些活動可與現(xiàn)有活動融合,從而在合規(guī)的基礎(chǔ)上,制定出最適宜、變更成本最低的網(wǎng)絡(luò)安全管理體系搭建方案。
第6章 項目依托的網(wǎng)絡(luò)安全管理(Project dependent cybersecurity management)
本章描述了普適性的針對項目網(wǎng)絡(luò)安全活動的管理原則。包括各項活動的職責(zé)分配,制定網(wǎng)絡(luò)安全活動計劃,裁剪原則,以及網(wǎng)絡(luò)安全案例和網(wǎng)絡(luò)安全評估、開發(fā)后發(fā)布的要求:
1、網(wǎng)絡(luò)安全職責(zé)(Cybersecurity Responsibilities)
2、網(wǎng)絡(luò)安全計劃(Cybersecurity Planning)
3、裁剪( Tailoring)
4、重用(Reuse)
5、非特定場景組件(Component out of context)
6、外部組件(Off-the-shelf Component)
7、網(wǎng)絡(luò)安全事例(Cybersecurity case)
8、網(wǎng)絡(luò)安全評估(Cybersecurity Assessment)
9、開發(fā)后發(fā)布(Release for post-development)
在歐盟R155法規(guī)中,車輛的網(wǎng)絡(luò)安全準(zhǔn)入包含了兩個部分:網(wǎng)絡(luò)安全體系認(rèn)證(CSMS)和車輛形式認(rèn)證(VTA),本章的內(nèi)容可作為開展VTA工作的重要參考,它主要規(guī)定了在項目角度必須實施的網(wǎng)絡(luò)安全活動。這部分工作通常由網(wǎng)絡(luò)安全項目管理工程師負(fù)責(zé),其核心內(nèi)容是在項目前期確定安全工作的范圍,并制定相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全開發(fā)計劃,規(guī)定安全活動和輸出的工作產(chǎn)品。在項目實施的過程中,需收集和管理網(wǎng)絡(luò)安全活動的證據(jù)及工作產(chǎn)品,以形成邏輯鏈完整的網(wǎng)絡(luò)安全案例。在批產(chǎn)前,需完成相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)安全評估和審核。
第7章 分布的網(wǎng)絡(luò)安全活動(Distributed cybersecurity activites)
本章規(guī)定了分布式開發(fā)中的網(wǎng)絡(luò)安全活動,可以理解為在網(wǎng)絡(luò)安全角度如何進(jìn)行供應(yīng)商管理。ISO/SAE 21434是一份面對整個汽車行業(yè)的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn),因此對供應(yīng)商管理要求的適用范圍不僅限于OEM,同時也適用于Tier 1, Tier 2等供應(yīng)鏈上各環(huán)節(jié)的企業(yè)和組織,此外,組織的內(nèi)部供應(yīng)商也需要遵循本章要求。分布式的網(wǎng)絡(luò)安全活動主要有3項:
1、供應(yīng)商能力(Supplier capability)
2、詢價(Request for quotation)
3、職責(zé)一致(Alignment of responsibilities)
網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和政策到目前為止出臺僅一年多的時間,各大整車廠、Tier的安全能力建設(shè)都還在起步階段,因此在初期對于供應(yīng)商的能力評估更多還是基于裁剪給過的體系要求,等到行業(yè)水平達(dá)到一定程度,相關(guān)的認(rèn)證、審核機制日益成熟,可能會發(fā)展成與ASPICE或IATF16949類似相對標(biāo)準(zhǔn)的評估模式。對于定點后的供應(yīng)商管理,主要基于網(wǎng)絡(luò)安全接口協(xié)議,要求供應(yīng)商提供零件從TARA、安全方案設(shè)計到測試、生產(chǎn)整個完整邏輯鏈的實施證據(jù)。
第8章 持續(xù)的網(wǎng)絡(luò)安全活動(Continual cybersecurity activities)
本章主要描述持續(xù)的網(wǎng)絡(luò)安全活動。車輛網(wǎng)絡(luò)安全工程是一項貫穿產(chǎn)品全生命周期的持續(xù)性的活動,OEM不僅要進(jìn)行TARA分析、安全概念設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)安全開發(fā)測試和生產(chǎn),還要在項目的全生命周期中,持續(xù)地收集和監(jiān)控與項目有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)安全信息,建立信息監(jiān)控和漏洞管理機制,持續(xù)地保證產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)安全。新漏洞的發(fā)現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)安全突發(fā)事件的發(fā)生、新攻擊技術(shù)的出現(xiàn)等都有可能觸發(fā)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全工作。本章描述了4項需要持續(xù)進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)安全活動:
1、網(wǎng)絡(luò)安全持續(xù)監(jiān)視(Cybersecurity monitoring)
2、網(wǎng)絡(luò)安全時態(tài)評估(Cybersecurity event assessment)
3、漏洞分析(Vulnerability analysis)
4、漏洞管理(Vulnerability management)
本章主要涉及的是漏洞管理的內(nèi)容,包含了漏洞信息的收集,分析和處置。漏洞信息的收集要求組織建立長效的網(wǎng)絡(luò)安全信息收集機制,通過內(nèi)外部多種渠道(如訂閱威脅情報服務(wù)、供應(yīng)商上報、監(jiān)測互聯(lián)網(wǎng)漏洞平臺、定期的漏洞掃描等)收集和識別與項目相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)安全事件。在分析階段,應(yīng)首先定位安全事件影響的功能、組件,識別脆弱點,然后由業(yè)務(wù)部門和安全部門對脆弱點進(jìn)行分析,判斷其是否應(yīng)被作為漏洞進(jìn)入漏洞管理流程。對于已查明的漏洞,需分析其風(fēng)險等級,制定漏洞處置計劃。針對不同嚴(yán)重等級的漏洞,還應(yīng)設(shè)置對應(yīng)的漏洞關(guān)閉時間,跟蹤處置進(jìn)度直至關(guān)閉。
第9-14章 描述了從概念設(shè)計到產(chǎn)品開發(fā)、驗證、生產(chǎn)及后期運維和退役全生命周期的網(wǎng)絡(luò)安全活動和相關(guān)要求。
第9章 概念(Concept)
概念階段涉及對相關(guān)項中實現(xiàn)的車輛級功能的思考,包含功能項定義(Item definition)、網(wǎng)絡(luò)安全目標(biāo)(Cybersecurity goals)、網(wǎng)絡(luò)安全概念(Cybersecurity concept)。
第10章 產(chǎn)品開發(fā)(Product development)
產(chǎn)品開發(fā)包括設(shè)計、集成與驗證,采用V字形模型的工作流程,見下圖:
本章介紹了設(shè)計、集成和驗證的要求:
1、設(shè)計(Design):基于抽象架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)安全控制措施和已有架構(gòu)設(shè)計定義網(wǎng)絡(luò)安全規(guī)范,并將網(wǎng)絡(luò)安全規(guī)范與對應(yīng)的組件關(guān)聯(lián),并規(guī)定網(wǎng)絡(luò)安全流程,規(guī)定設(shè)計、建模和編程語言滿足網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)、采用既定的、可信的設(shè)計和實施標(biāo)準(zhǔn)避免引入漏洞、分析架構(gòu)設(shè)計中的漏洞、核查網(wǎng)絡(luò)安全規(guī)范。
2、集成與驗證(Integration and verifcation):驗證組件的實施和整合組件服務(wù)網(wǎng)絡(luò)安全規(guī)范,測試驗證應(yīng)保證充分性并盡可能減少未識別的漏洞。
第11章 網(wǎng)絡(luò)安全驗證(Cybersecurity validation)
網(wǎng)絡(luò)安全驗證描述在車輛層面驗證相關(guān)項的網(wǎng)絡(luò)安全的要求,驗證活動應(yīng)當(dāng)考慮網(wǎng)絡(luò)安全威脅和風(fēng)險方面的網(wǎng)絡(luò)安全目標(biāo)是否充分、相關(guān)項網(wǎng)絡(luò)安全目標(biāo)是否實現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)安全聲明以及操作環(huán)境的有效性。
第12章 生產(chǎn)(Production)
生產(chǎn)包含相關(guān)項或組件的制造和組裝,生產(chǎn)階段要求建立并執(zhí)行生產(chǎn)控制計劃,包含生產(chǎn)階段的網(wǎng)絡(luò)安全要求的步驟順序、生產(chǎn)工具和設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)安全控制、核查網(wǎng)絡(luò)安全規(guī)范的方法。
第13章 運行和維護(hù)(Operation and maintenance)
運行和維護(hù)包含網(wǎng)絡(luò)安全事件響應(yīng)(Cybersecurity incident response)和相關(guān)項或組件的更新(Updates),網(wǎng)絡(luò)安全事件響應(yīng)是網(wǎng)絡(luò)安全事件的補救活動,更新是指相關(guān)項或組件在開發(fā)后發(fā)生的改變。本節(jié)提出要制定和實施網(wǎng)絡(luò)安全事件響應(yīng)計劃,包含補救措施、溝通計劃、責(zé)任分配、網(wǎng)絡(luò)安全事件現(xiàn)場記錄、改進(jìn)方法、結(jié)束操作。本節(jié)要求在相關(guān)項或組件在運營和維護(hù)階段的更新按照開發(fā)的安全規(guī)范進(jìn)行。
第14章 結(jié)束網(wǎng)絡(luò)安全支持和報廢工作(End of cybersecurity support and decomissioning)
停用無需通知組織,不屬于本標(biāo)準(zhǔn)范圍。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定終止網(wǎng)絡(luò)安全支持需要向客戶通報。
第15章 威脅分析與風(fēng)險評估模型(Threat analysis and risk assessment methods,TARA)
本標(biāo)準(zhǔn)描述了確定道路使用者受威脅情景影響程度的方法,這些方法從受影響的道路使用者的角度進(jìn)行,被統(tǒng)稱為威脅分析和風(fēng)險評估(TARA)。本標(biāo)準(zhǔn)中定義的方法是通用模塊,可以在相關(guān)項或部件的生命周期的任何階段使用,包含以下過程及其要求:
1、資產(chǎn)識別(Asset identification):
a)了解什么會受到危害
b)按照標(biāo)準(zhǔn)的陳述:識別項目或組件的破壞破壞場景和資產(chǎn)…
2、威脅場景識別(Threat scenario identification):
a)了解資產(chǎn)會如何受到危害
b)按照標(biāo)準(zhǔn)的陳述:根據(jù)所分析資產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)安全屬性識別威脅場景
3、影響打分(Impact rating):
a)威脅將導(dǎo)致多大的危害
b)按照標(biāo)準(zhǔn)的陳述:根據(jù)損失場景 (3.1.18) 評估損失或人身傷害的大小。
4、攻擊路徑分析(Attack path analysis):
a)什么行為導(dǎo)致了威脅
b)按照標(biāo)準(zhǔn)的陳述:識別并將潛在攻擊路徑與一個或多個威脅場景關(guān)聯(lián)
5、攻擊可能性打分(Attack feasibility rating):
a)危害發(fā)生的可能性有多大
b)按照標(biāo)準(zhǔn)的陳述:基于易受攻擊性對攻擊路徑進(jìn)行可行性評級
6、風(fēng)險值識別(Risk value determination):
a)威脅導(dǎo)致的風(fēng)險有多大
b)按照標(biāo)準(zhǔn)的陳述:確定威脅場景的風(fēng)險值
7、風(fēng)險處理決策(Risk treatment decision):
a)如何應(yīng)對風(fēng)險
b)按照標(biāo)準(zhǔn)的陳述:通過選擇適當(dāng)?shù)娘L(fēng)險處理選項應(yīng)對所識別的風(fēng)險
四、此標(biāo)準(zhǔn)帶來的益處
汽車行業(yè)對這一標(biāo)準(zhǔn)的需求是非常明確的:
1、需要適用于汽車行業(yè)的通用網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)術(shù)語。以往,使用許多不同的術(shù)語導(dǎo)致難以理解網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險以及如何緩解風(fēng)險;
2、需要有助于實現(xiàn)有效的車輛網(wǎng)絡(luò)安全的標(biāo)準(zhǔn)。在 ISO/SAE 21434:2021 標(biāo)準(zhǔn)之前,對于“充分網(wǎng)絡(luò)安全”的含義,從來沒有一個明確的定義;
3、盡管有針對汽車安全的先進(jìn)的公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn),并且在這些標(biāo)準(zhǔn)中 ASIL(汽車安全完整性等級)的概念被理解和應(yīng)用,但缺乏對此形成補充的網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)定義,因此各企業(yè)對于網(wǎng)絡(luò)安全保障等級的定義各有差異;
4、最后,需要有面向監(jiān)管者的標(biāo)準(zhǔn)化參考,可被用于加強車輛網(wǎng)絡(luò)安全,確保智能網(wǎng)聯(lián)汽車相關(guān)人員始終保持安全,免受網(wǎng)絡(luò)威脅和攻擊。
所以,ISO/SAE 21434:2021帶來的益處在于:
1、適用于供應(yīng)鏈的通用術(shù)語、行業(yè)共識、針對車輛網(wǎng)絡(luò)安全工程的明確的最低標(biāo)準(zhǔn)、將網(wǎng)絡(luò)安全提前引入車輛設(shè)計、清晰定義的威脅態(tài)勢(threat landscapes)、面向監(jiān)管者的重要參考以及在利益相關(guān)方之間建立更高級別的信任;
2、ISO/SAE 21434:2021被引用到UNECE的WP29車型批準(zhǔn)法規(guī)中,這使得行業(yè)在車型批準(zhǔn)時必須遵守該標(biāo)準(zhǔn)。將標(biāo)準(zhǔn)化與監(jiān)管結(jié)合起來,將構(gòu)建汽車產(chǎn)品領(lǐng)域所需的網(wǎng)絡(luò)安全韌性;
3、ISO/SAE 21434:2021將為汽車行業(yè)管理網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險、證明符合新法規(guī)并為客戶樹立信心提供重要工具。