Kết nối qua không khí mang lại cập nhật nhanh chóng, nhưng cũng đặt ra những thách thức an ninh mới

Nhờ vào tốc độ tăng nhanh của việc máy tính hóa hệ thống xe hơi, việc cập nhật và bảo mật firmware điều khiển đã trở thành trách nhiệm mới của các nhà sản xuất ô tô. Kết nối qua không khí có nghĩa là các bản vá quan trọng, đặc biệt là những bản vá khắc phục lỗ hổng bảo mật, có thể được đẩy một cách âm thầm đến hàng nghìn xe mà không cần sự can thiệp của người dùng. Tuy nhiên, điều quan trọng cần nhận ra là giải pháp qua không khí đem lại một lưỡi dao hai lưỡi: nếu không được triển khai đúng cách, hệ thống phần cứng của xe có thể bị phơi bày trước các cuộc tấn công. Việc đảm bảo không chỉ hệ thống cập nhật an toàn, mà cả phương pháp thiết kế được sử dụng phải vốn dĩ kiên cố là điều hết sức quan trọng.

Hãy tưởng tượng bạn đang lái xe. Đó là một mẫu xe mới bạn vừa mua, và cho đến nay bạn rất thích nó. Bạn đang trên đường cao tốc về nhà, dàn âm thanh phát nhạc yêu thích của bạn, điều hòa vừa phải. Bỗng nhiên, dàn âm thanh tắt. Thật lạ, bạn nghĩ. Bạn có chạm vào nút nào không? Sau đó, điều hòa ngừng hoạt động, và các cửa gió bắt đầu thổi hơi nóng mạnh. Chuyện gì đang xảy ra vậy? Khi bạn đang tìm hiểu, phanh bỗng nhiên hoạt động, với lực mạnh nhất. Chiếc xe phía sau bấm còi điên cuồng, chỉ kịp lách để tránh va chạm phía sau. Hoảng sợ, bạn cố gắng hết sức để kéo xe vào lề đường. Mặc dù bạn đã cố gắng hết sức để tìm hiểu, nhưng không có gì giải thích được sự nổi loạn hoàn toàn của chiếc xe. Đối với một nhà sản xuất ô tô, đây là một thảm họa quan hệ công chúng.

Một Vấn Đề Có Thể Tránh Được

Tình huống căng thẳng này có vẻ như là không tưởng, nhưng một nhóm tin tặc máy tính đã chứng minh rằng điều đó hoàn toàn có thể xảy ra. Như được tạp chí có dây ghi lại, hầu như tất cả các hệ thống chính của một chiếc Jeep Cherokee phiên bản muộn có thể được kiểm soát từ xa. Một lỗ hổng trong hệ thống “UConnect” của SUV, được chia sẻ trong toàn bộ dòng xe của Fiat Chrysler Automobiles, đã cho phép một cuộc tấn công qua internet thông qua kết nối di động tích hợp của hệ thống. Vì hầu như tất cả các tính năng của Cherokee đều được điều khiển điện tử, nó đã biến một phương tiện hai tấn thành một món đồ chơi RC được tôn vinh. Khi biết về thí nghiệm hack này, Fiat Chrysler đã buộc phải triệu hồi 1.4 triệu xe có trang bị tương tự với chi phí lớn. Tuy nhiên, cuộc hỗn loạn này có thể đã được giải quyết một cách dễ dàng bằng cách cập nhật qua không khí.

Giải pháp: Cập nhật qua không khí

Nhờ vào tốc độ tăng nhanh của việc máy tính hóa hệ thống xe, việc cập nhật và bảo mật firmware điều khiển là trách nhiệm mới đối với các nhà sản xuất ô tô. Kết nối qua không khí có nghĩa là các bản vá quan trọng, đặc biệt là những bản vá đóng lỗ hổng bảo mật, có thể được đẩy một cách âm thầm tới hàng nghìn xe mà không cần sự can thiệp của người dùng. Tuy nhiên, cần phải nhận ra rằng giải pháp qua không khí đem lại một lưỡi dao hai lưỡi: nếu không được triển khai đúng cách, hệ thống phần cứng của xe có thể bị tấn công. Việc đảm bảo không chỉ hệ thống cập nhật an toàn, mà cả phương pháp thiết kế được sử dụng phải vững chắc là điều cực kỳ quan trọng.

Phương pháp hay nhất cho cập nhật qua không khí vẫn đang phát triển, nhưng có thể được tóm tắt một cách dễ dàng: giữ mọi thứ được tách biệt. Càng nhiều lớp, sự che giấu, và các sandbox được thêm vào hệ thống xe quan trọng, thì càng tốt. Trên thực tế, điều này có nghĩa là các tài sản mục tiêu như Đơn vị Kiểm soát Động cơ và Mạng Lưới Điều khiển cần được tách biệt khỏi phần cứng giải trí và điện thoại và được cập nhật riêng biệt. Mặc dù lợi ích tiết kiệm chi phí của một phương pháp thiết kế tổng hợp có vẻ hấp dẫn, nhưng một phương pháp phân tầng là phương pháp vững chắc hơn nhiều.

Các nhà thiết kế phần cứng nhúng cũng nên cân nhắc sử dụng nhiều giải pháp sẵn có hơn, đặc biệt là những giải pháp chạy trên hệ điều hành tiêu chuẩn của ngành. Việc này không chỉ giúp giảm chi phí phát triển, mà còn bởi vì cách tiếp cận nội bộ có thể không chú ý đủ đến các lỗ hổng bảo mật tiềm ẩn. Cuối cùng, để đảm bảo an ninh tuyệt đối, hãy cân nhắc loại bỏ các hệ thống quan trọng nhất ra khỏi chương trình cập nhật qua không khí. Ví dụ, các bộ điều khiển ECU chính và bộ điều khiển túi khí có thể được cập nhật trong các chuyến thăm đại lý và thông báo dịch vụ kỹ thuật.

Bảo mật không Khoan nhượng: Quản lý Cập nhật Qua Không Khí

Điểm cuối cùng có vẻ như là một lối thoát, nhưng nó không cần phải như vậy. Có thể giữ cho tất cả các hệ thống xe được cập nhật một cách an toàn, nhưng điều đó đòi hỏi một chút suy nghĩ lại thông qua một cách tiếp cận mới. Sử dụng một quản lý cập nhật qua không khí độc lập, hoặc một máy tính nhẹ nhàng phụ trách cập nhật đảm bảo an ninh tối đa. Đơn vị này, ngăn cách các hệ thống quan trọng khỏi thiết bị giao tiếp thực tế, hoạt động như một “kiểm soát hộ chiếu” cho các bản cập nhật firmware đến.

Sử dụng mã hóa/giải mã tích hợp hoặc một bộ kiểm tra mật mã, trình quản lý qua không gian kiểm tra tệp cập nhật để đảm bảo tính xác thực. Nếu firmware bị can thiệp hoặc giả mạo, trình quản lý qua không gian sẽ từ chối tệp đó. Khi được triển khai cùng với bảo mật truyền thông, như TLS, hệ thống này lý thuyết là không thể xuyên thủng. Các điều khiển phần cứng quan trọng vẫn được cô lập và các bản cập nhật firmware có thể được phân phối mà không lo lắng.

Nhà sản xuất ô tô dần dần nhận ra trách nhiệm mới mà các hệ thống xe hơi hiện đại tạo ra và vai trò của bảo mật. Ngay từ cái nhìn đầu tiên, có vẻ như một giải pháp an toàn, vững chắc đang buộc các nhà phát triển phải chấp nhận chi phí và gánh nặng lớn hơn. Tuy nhiên, không nhất thiết phải như vậy. Thông qua việc sử dụng công cụ phát triển hiện đại nhận thức về bảo mật, như Altium TASKING^®, mức độ kiên cường cao sẽ không làm đau đầu. cung cấp một môi trường phát triển tích hợp cho các hệ thống nhúng và được thiết kế với những nhu cầu độc đáo của các ứng dụng ô tô trong tâm trí.

Tuân thủ MISRA C và CERT C, cho phép phát triển nhanh chóng cho các đơn vị phần cứng tầng nhiều mà không hy sinh độ tin cậy hay an ninh. Nó một cách hiệu quả về chi phí, cho phép cập nhật từ xa với việc phát triển firmware mục tiêu và một danh sách dài các giải pháp phần cứng được hỗ trợ. Quan trọng nhất, làm cho việc tạo ra mã biên dịch nhanh, tác động thấp mà cực kỳ kháng lại lỗ hổng và các cuộc tấn công trở nên dễ dàng và đơn giản hơn. Hãy nói chuyện với Altium hôm nay để tìm hiểu thêm về và những gì nó có thể làm cho ứng dụng ô tô cụ thể của bạn.