ليس من السهل جعل الناس يدركون أن أهمية أمان شبكة السيارات ليست سهلة.مع انتقال السيارات إلى القيادة شبه المستقلة ، فإن OEMS للسيارات (OEMs) أكثر اهتمامًا بشأن مشكلات أمان شبكة السيارات.سبب التحكم في شبكة السيارات واضح.

في عام 2021 ، أصدرت مجموعة العمل UNECE UN-R155 ، وهي لوائح أمان الشبكة لـ OEM ، والتي تهدف إلى التعامل مع التهديدات الإلكترونية الخطيرة بشكل متزايد.منذ يوليو 2022 ، كانت اللوائح ملزمة للموافقة على النماذج الجديدة التي تنتجها الدول الأعضاء UNECE.هذا يعني أنه يجب على موردي السيارات الامتثال لـ ISO 21434 للتأكد من أن جميع مكوناتها المتعلقة بأمن الشبكة تلبي المعيار.بطبيعة الحال ، فإن شراء قطع الغيار التي تلبي معايير أمان الشبكة لا تضمن أن OEM تلبي معيار UNECE.ومع ذلك ، هذه خطوة مهمة في هذا الاتجاه ، بحيث يكون OEM في وضع أكثر ملاءمة في عملية تحقيق هذا الهدف.تناقش هذه المقالة مشكلات أمان الشبكة من منظور مستشعر الصور المستخدم في أنظمة مساعدة القيادة المتقدمة (ADAS) وتطبيقات مراقبة المقصورة.

لماذا تحتاج إلى ضمان سلامة مستشعر الصورة

في السيارة ، من الواضح أن بعض المواقع يجب أن تنفذ أمان الشبكة ، بما في ذلك أنظمة البوابة والترابط والمعلومات والترفيه أو أي نظام سيارات آخر متصل عبر الشبكة.ومع ذلك ، قد يتساءل الجميع لماذا يحتاج مستشعر الصور أيضًا إلى أمان الشبكة.مع انتباه اليوم إلى السلامة والمساعدة في القيادة ، فإن مستشعر الصور هو "عين" السيارة.يتم استخدامها في وظائف ADAS متعددة ، مثل تحذيرات انحراف الممرات ، واكتشاف المشاة والكبح التلقائي للطوارئ (AEB).سيقومون بتقييم البيئة المحيطة بالسيارة وتقديم مدخلات المعلومات إلى نظام الاندماج لاتخاذ القرارات.في المستقبل ، سوف يساعدون في تحديد هوية مستخدمي السيارات والتحقق منها ومراقبة العلامات الحيوية للمستخدمين.إذا فقد السائق قدرته ، فسيتمكن كمبيوتر السيارة من السيطرة.في هذه الحالات ، يجب أن يكون لمستشعر صورة السيارة أداءً ممتازًا (نطاق ديناميكي عالي ، وقدرة منخفضة الألياف ، وقوة ألوان نغمة ، وما إلى ذلك) والحفاظ على العمل العادي ، وخاصة في الحالة الأكثر تطرفًا حيث قد تواجه السيارة.نظرًا لأن سلامة السيارات ستعتمد أكثر فأكثر للاعتماد على مستشعرات الصور ، يجب أن يكون الكمبيوتر المركزي للسيارة مصرحًا به من قبل الأجزاء الأصلية المعتمدة للتفاعل معها.علاوة على ذلك ، من الضروري التأكد من عدم العبث بأي إطار صورة يتم نقله ، ويتم إنشاء جميع الإطارات بواسطة مستشعرات الصور الأصلية.بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يقبل مستشعر الصور تغيير تكوين نظام السيارات فقط بدلاً من أي طرف آخر.توضح الحالات التالية لماذا لا يمكن لصناعة السيارات تجاهل التهديد الناجم عن استخدام أجهزة استشعار الصور المزيفة التي تكون عرضة لأطراف ثالثة.

التهديد 1: يتم استبدال مستشعر الصور بأجزاء مزيفة

يعتمد نظام AEB على مستشعر الصورة خلف الزجاج الأمامي للكشف عن الأشياء أو المشاة أمام السيارة.إذا لم يستجب السائق في الوقت المناسب ، يمكن للنظام أن يقرر تطبيق الفرامل لمنع التصادم.تتمثل فرضية نظام AEB في أن مستشعر الصور الخاص به له خصائص محددة (مثل النطاق الديناميكي العالي ، وأداء الانفصال المنخفض ، وما إلى ذلك) ، وتم معايرة النظام وفقًا لهذه المواصفات.إذا تم استبدال مستشعر الصور الأصلي بأجزاء غير جينوين أو مزيفة ، فقد يضر بأداء النظام.على الرغم من أن قطع الغيار البديلة قد تبدو تمامًا مثل الأجزاء الأصلية ، إلا أن أدائها وخصائصه قد يكون مختلفًا تمامًا.نظرًا لأن نظام AEB تم تحسينه لمستشعر الصور الأصلي ، فإن الخصائص المختلفة لقطع الغيار البديلة ستغير أداء النظام.هذا يعني أن النظام قد يكتشف فقط الأشياء أو المشاة أمام السيارة عندما يبعد بضعة أمتار ، بحيث لا يكون لدى النظام وقت للاستجابة بشكل مناسب ، مما قد يسبب عواقب مأساوية.استبدل مستشعر الصور الأصلي بالتقليد ، فقط دع السائقين الذين يعانون من ضعف الرؤية يقودان بدون نظارات.

الشكل 1: عواقب استخدام المنتجات المزيفة بدلاً من مستشعرات الصور الأصلية

التهديد 2: يتم تعديل إعدادات مستشعر الصور

بعد معايرة وبرمجة نظام السيارة ، يمكن تهيئة مستشعر الصور بشكل أفضل لتقديم المشهد أمام السيارة بأكبر قدر ممكن.ومع ذلك ، إذا قام شخص ما (أو كائن) بتعديل تكوين مستشعر الصورة ، فسيتأثر أدائه ، بحيث لم يعد يضمن أن نظام السيارة يمكن أن يكون صحيحًا أو أفضل أو الأفضل لإدراك المشاهد التي تواجهها السيارة. الغبار في عيون السائقين البشرية.

الشكل 2: عواقب العبث بإعدادات مستشعر الصور

التهديد 3: تم تجاوز مستشعر الصور

يوفر مستشعر الصور بيانات الفيديو الأصلية إلى معالج الصور ، ثم يستخدم معالج الصور هذه البيانات لاستخراج المعلومات الرئيسية حول العقبات الأمامية ، بحيث يمكن للسيارة الاستجابة بشكل صحيح.على سبيل المثال ، يمكن لمعالج الصور اكتشاف المركبات القريبة ، ثم اختيار ما إذا كان يجب الفرامل أو قيادة سيارة من خطر من منظور السلامة أولاً.ومع ذلك ، إذا حاول الطرف غير المصرح به العبث بالنظام عن طريق تعديل أو تجاوز مستشعر الصور ، فلن يتمكن معالج الصور بعد الآن الحصول على بيانات الفيديو الأصلية التي تعكس المشهد الحقيقي.في هذه الحالة ، لم يعد النظام يكتشف الكائنات المقتربة.على العكس من ذلك ، قد تتلقى مكونات معالجة الصور فقط صورًا دائرية للطرق غير المنقطعة دون عقبات ، وقد يكون من الصعب تحمل العواقب مثل السائقين البشريين الذين تمت إزالتهم بالكامل من الرصيف.

يستشعر مستشعر الصور الخاص بـ Onsemi معايير أمان الشبكة

الشكل 3: يتم تجاوز عواقب مستشعر الصورة

أضافت Anson وظائف أمان الشبكة إلى مستشعر الصور الخاص بها في عام 2018. الوقت هو حتى قبل إصدار معايير أمان شبكة ISO 21434.في البداية ، كان هذا لتلبية احتياجات العملاء الأوائل ، ولكن بعد التطوير التدريجي ، أصبح معرفة مهنية قيمة لأمن الشبكة.لذلك ، تم إعداد مستشعر الصور من Ansonmei لأمن الشبكة.إحدى الوظائف الرئيسية هي المصادقة ، والتي تسمح لهم بإثبات أن تكون مضيفًا أنها حقيقية.ميزة أخرى مهمة هي أنه يمكنهم ضمان سلامة بيانات الفيديو وإثبات أن تدفق بيانات الفيديو بين المستشعرات والأنظمة لم يتم العبث به.يتم توفير هذه النزاهة من خلال رمز التحقق من الرسائل.بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي استخدام MAC على خطوط فيديو البيانات المدمجة من خلال سجلات مفاتيح محددة إلى منع التحكم في بيانات المستشعر والتكوين.

مكونات أمان الإنترنت هي الخطوة الأولى لتحقيق أمان شبكة السيارات

امتثال الأمن السيبراني هو حالة ضرورة لأجهزة استشعار صور السيارات لمنع أن تصبح خيول طروادة تغزو النظام الإلكتروني المعقد خارج العالم الخارجي.بالنسبة إلى OEM ، من أجل ضمان امتثال أمان الشبكة ، لا تتم إضافة دائرة التحكم في أمان الشبكة إلى مستشعر الصور فحسب ، ولكنها ضرورية لتنفيذ امتثال شامل لأمن الشبكة في أنظمة مراقبة ADAS و Cabin.