请分析下车联网的发展现状，5G车联网安全技术的应用探讨

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一、请分析下车联网的发展现状

国内车联网行业主要上市企业：四维图新(002405)、东软集团(600718)、启明信息(002232)、高鸿股份(000851)、易华录(300212)、银江股份(300020)

本文核心数据：市场规模、渗透率

车联网进入5G+V2X阶段

我国车联网起步于2009年。2009年，上汽通用汽车将OnStar命名为安吉星并正式引入中国，在国内率先开启了车联网应用的前瞻探索。

按车联网技术发展情况划分，我国车联网市场经历了车联网导入阶段(支持远程通话)、手机互联网阶段(与汽车共享手机应用)、汽车IVI阶段(车载娱乐，围绕中控屏展开)、5G+V2X阶段。未来，随着5G与V2X技术的发展成熟，车联网产业将打开新的成长空间。

渗透率和用户规模均直线上升

2018-2020年，中国车联网行业渗透率与用户规模均逐年上升。2020年，中国车联网行业渗透率已达48.8%，超过全球车联网行业渗透率，车联网用户规模约为13713万辆。预计2025年中国车联网行业渗透率将超过75%，用户规模将超过3.8亿辆。

因此，随着智能交通的发展，车联网逐渐普及，用户的规模将不断扩大，市场需求不断增长，车联网市场前景一片光明。

市场规模高速增长

2015-2020年，中国车联网市场规模高速增长，年均复合增长率达到29.91%。这主要是因为车联网是5G在自动驾驶及智能网联汽车领域的主要应用场景，而近年来，5G技术迅猛发展，为车联网行业的发展注入强大的动力。

多方因素促进行业高速发展

我国车联网行业不断壮大的优势在于汽车市场规模大，互联网技术升级速度快，以及通信产业发达。这为行业发展带来源源不断的需求、技术等多方面的积极影响。因此，在发展优势的作用下，中国车联网市场规模将继续迅猛增长。

未来市场规模有望达到8千亿

未来几年我国仍然是全球汽车消费大国，随着智能交通的发展，我国车联网用户的规模也将逐年提升，行业渗透率将进入进入加速增长阶段。经过初步估算，车联网市场规模有望在2026年达到8千亿元，2021-2026年平均复合增长率将达到30.36%

二、中国车联网行业发展现状?目前我国有多少车联网用户?移动管家车联网在...

原标题：2019年中国车联网行业市场现状及发展前景分析5G技术趋成熟，将迎来更大发展契机

车联网+自动驾驶已成为汽车产业发展新动力

近日，第五届亚洲消费电子展(CES
Asia)在上海举行，汽车行业前沿技术成为本次展会的新亮点。车联网+自动驾驶已成为汽车产业发展新动力，随着5G技术越趋成熟，将进一步提升自动驾驶汽车的稳定性及推动其商业化普及，车联网将迎来更大的发展契机，产业链上的相关厂商如盛路通信、中科创达等将受益。

5G技术对汽车工业的革命性变革

今年，亚洲消费电子展的汽车技术展区面积扩大了一倍，不少概念车和智能网联汽车技术、产品在此亮相，例如奥迪提供的沉浸式VR体验、长城汽车的车载健康监控系统、Honda的全新数字交互场景/步行辅助、安吉星的家电互联等，这些主要集中在汽车智能网联领域的技术引起了不少消费者的关注。未来，随着5G技术的发展，对出行体验的变革将是革命性的。

6月6日工信部正式发放5G商用牌照，2019年被视为“5G元年”。5G时代的到来，将把数据传输速度推升到一个新的高度。5G的特点是低延时、高速率、大容量和高可靠，从而大幅提高车辆对环境的感知、决策以及执行能力。比如实现高速行驶的两辆车进行相互位置、速度、方向和行驶意图的交互;对于交通信号灯、行人走动的变化及障碍物，进行准确判断和精准定位;通过远端服务中心，车辆可以实现实时上传图像，解决复杂行驶环境以及开展其他生活服务。

车联网将是5G网络技术的主要应用场景，且5G网络的技术优势将是智能网联汽车实现规模化商用的重要支撑。5G通信技术在车联网场景的应用将使车联网拥有更加灵活的体系结构和新型的系统元素(如5G车载OBU、5G基站、5G移动终端、5G云服务器等)，推动着车联网的发展改变人类的交通和通信方式，促使车辆向电动化、智能化和网联化方向发展。5G与汽车的灵活结合，将对汽车产品本身以及汽车行业的内涵服务，如娱乐、加油、停车等的重新定义。

科技设备厂商布局抢占先机

如今，车联网已经成为汽车产业发展的一大趋势与潮流，得益于政策和大行业的发展，车联网行业快速渗透，行业规模不断扩大。根据Gartner统计数据，预计2020年全球物联网连接数量将达70亿，高速领域占据物联网连接总数的10%，而车联网是目前高速场景中具有明确发展方向和市场的领域，将在高速领域发展初期占据大部分份额。

据前瞻产业研究院发布的《中国车联网行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》统计数据显示，车联网是物联网高速领域内行业成熟度最高并且连接数量最多的领域，预计2020年中国车联网连接数量将达到6000万规模，市场规模则突破了2000亿元，并预测在2025年中国车联网行业市场规模将增长至9550亿元，市场渗透率将达到了77%，万亿市场规模指日可待。

在用户规模方面，参照发达国家汽车保有量的增速水平，根据中国联通，2015年中国车联网用户的渗透率保守测算有7%，预计到2020年车联网渗透率为24%左右，则2020年我国车联网数量将达到6960万辆。前瞻以每辆车5000元的硬件+软件车联网产品价格来估算，我国车联网行业市场容量将达到3480亿元。

2015-2025年中国车联网行业市场规模统计及渗透率统计情况预测

数据来源：前瞻产业研究院整理

2015-2020年中国车联网行业用户规模统计及渗透率统计情况预测

数据来源：前瞻产业研究院整理

面对车联网产业巨大市场前景，无论是汽车制造商还是科技企业等，如盛路通信、中科创达等均加大了布局力度，意图占据先机。

盛路通信是国内通信天线行业的中高端产品领域的领先者，是国内规模最大，技术最先进的(民用通信)天线和微波(通信天线)设备制造商之一，通信基站天线的市场占有率在国内同行业中名列前茅。2014年，盛路通信收购合正电子切入车载信息系统领域，而合正电子正以车载智能DA产品切入车联网市场，业务扩张迅猛。

据了解，合正电子专注于汽车智能电子及车联网装备产品的研发、智造、销售与服务，在汽车智能网联电子装备领域，先后获得200多项自主技术专利，通过ISO/TS16949、国家3C、CE、FCC等国际质量管理体系认证，建立起完善的国际标准品控体系，构建了四大产品链——包括手机车联网系统(360AI网联/DA智联导航/喵驾盒子/DSP)、智能驾驶舱系统(360全景/流媒体/记录仪等)、智能车身系统(电吸门/车身智控舒适系统/手机远控系统)、新能源汽车解决方案，为整车厂、4S集团以及汽车售后市场客户提供完善的网联智能化电子装备解决服务方案。

合正电子区别于同行的是不只向车主提供一个功能单一的屏，而是为车主提供全套“人?车?生活”的系统解决方案。以网络为载体，智能DA通过与智能手机的无缝连接，将智能手机上的应用全部投射到车载终端，实现流畅的双向控制，真正体现“智能互联、人机交互”的车载移动互联网特点。目前，合正电子在汽车电子领域的客户囊括了上汽、东风日产、东风本田、东风启辰、广汽本田、众泰汽车、观致汽车、四川野马、北汽瑞丽、一汽轿车等。未来，合正电子将逐步打造车载智能周边生态链，在物联网与5G时代背景下，将进一步助力公司业绩保持持续稳定的增长，上市公司未来市值将有更大的增长空间。

中科创达则是智能操作系统产品和技术提供商，主营业务分为智能系统软件、智能物联网硬件及智能网联汽车。中科创达基于多年的移动操作系统和平台技术积累，以智能车载信息娱乐系统为基础、并与高级辅助驾驶系统(ADAS)、智能仪表盘、汽车总线、车载通信系统相融合，为下一代智能联网汽车的智能驾驶舱提供系统方案。2018年，中科创达实现营业收入14.65亿元，同比增长26%;其中智能汽车业务继续高速发展，实现收入2.79亿元，同比增长84%。

方正证券研报分析显示，从车联网的整体规模来看，国内市场增速显著高于全球市场增速，并将成为全球最主要的市场。随着国家政策推进、相关技术成熟以及用户接受度加强，车联网、自动驾驶等概念不断落地，未来智能汽车领域景气度有望持续旺盛。

5G车联网安全技术的应用探讨

　　前言：今年9月8日，工业和信息化部公布了车联网身份认证和安全信任试点项目名单，发布了《车联网身份认证和安全信任试点技术指南(1.0)》，旨在通过试点工作全面提升车联网产业的信息安全建设，包括“车与云安全通信”“车与车安全通信”“车与路安全通信”“车与设备安全通信”四大方向。试点指南的发布，围绕着车联网安全，势必将带来新一波的技术及创新应用升级。

　　（一）车联网安全发展需求

　　2018年12月，中央经济工作会议首次提出“新基建”这一概念。在“新基建”中的5G、人工智能、区块链、物联网等技术成为构建智慧交通设施的重要内容。车联网作为智慧交通的核心技术，承载着推进交通运输网、信息网和新能源网融合发展的关键使命。时至今日，在我国加快推进“交通强国”与“新基建”等顶层设计的作用下，车联网标准体系已经初步建立，产业链初具雏形，相关企业具有较高技术实力，已具备大规模部署及产业化的条件。

　　与此同时，随着《数据安全法》和《个人信息保护法》的出台，车联网网络安全和数据安全问题也逐渐受到重视。当前车联网就像早期的互联网，网络安全和数据安全手段仍处于探索起步阶段。一方面，车联网系统缺乏适宜的安全认证手段。另一方面，车联网系统缺乏适宜的数据保护手段。车联网行业必须未雨绸缪，提前建立一套有效的信息安全防护机制。

　　车联网系统不但要求低时延的信息交互能力，还需要高可靠的信息安全防护水平。首先，车联网系统的开放性存在大量的攻击面，恶意车辆或路边设施可通过发送虚假数据或篡改接收到的数据来干扰车联网系统，从而导致网络瘫痪、数据泄露甚至影响人身安全。其次，由于车联网会收集摄像头图像、视频剪辑、生物特征数据、车辆位置、行驶速度和日期、车主或乘客数据、导航历史记录等个人敏感信息，数据活动目前又缺乏管控和审计手段，因此存在个人隐私信息泄露的风险。再次，智能网联汽车还会收集周围的场景和重要地理信息数据，如果关键地理信息泄露的话，还会威胁国家安全。

　　(二)车联网系统安全风险分析

　　车联网系统整体包含云、管、边、端四个方面，系统架构如图1所示。下面章节将从车载终端、路侧设备、网络通信、云控平台等方面论述车联网系统面临的安全风险。

图1车联网系统分层架构图

　　（1）车载终端风险

　　V2X车载终端具备多种接口，实现与云端、路侧、车内进行通信，除了具备导航功能还为车辆无人驾驶提供众多道路信息，接收云端控制指令。所以车载终端也是黑客攻击的重要节点。

　　设备安全风险包含：系统漏洞暴露风险、固件逆向风险、OTA升级风险、应用软件风险以及数据泄露风险等。黑客可通过控制设备生成或发送错误的V2X消息或者警告，从而误导周边的车辆作出错误的判断，导致交通事故的发生。另外车载终端在物理上会有多个访问接口，攻击者可能通过访问接口近场进行入侵，植入恶意代码，控制车载终端的行为。

　　（2）路侧设备风险

　　V2X路侧设备终端是车路协同运行的重要核心节点，可通过有线接口连接信号灯等基础交通设备以及云控平台。黑客可通过这些接口对路侧设备发起攻击，影响交通安全。

　　路侧设备安全风险包括：终端环境风险、系统漏洞风险、OTA升级风险、非法接入风险。

　　（3）网络通信安全风险

　　C-V2X场景下的网络通信主要通过将Uu接口和PC5接口相互结合，彼此互相支撑，保证通信的可靠性。

　　a）蜂窝通信网络安全风险

　　由于无线环境中的外部不可控因素引发的安全风险，针对蜂窝网络面临的主要风险包括：信息窃听和篡改、信令重放、伪基站等风险；

　　黑客可通过伪基站干扰无线信号，让终端通信降级，连接至不安全的2G/3G/4G网络中。可通过仿冒合法终端身份接入系统占用网络资源，伪造业务数据，影响系统运行。

　　黑客可通过中间人攻击方式窃听传输中的网络数据，获取用户隐私信息，造成信息泄露。

　　黑客可通过篡改或重放网络传输中的数据造成资源耗尽、业务中断，甚至造成重大网络交通事故。

　　b）PC5直连通信接口安全风险

　　PC5直连通信作为车路协同场景下车-车通信和车-路通信的主要通信方式，在专用频段上通过直连、广播、网络调度的形式实现低时延、高容量、高可靠的通信。同样面临着隐私泄露、信息窃取、信息篡改等安全风险。

　　黑客可利用PC5通信接口广播和开放性，入侵合法的终端或者伪造终端发送虚假恶意信息造成网络阻塞，影响车联网业务正常运行。

　　黑客可通过PC5接口窃听业务信息，获取用户位置等个人隐私信息，造成隐私泄露。

　　c）5G网络切片安全风险

　　随着5G技术的快速发展在车联网安全领域的落地应用，5G网能够分成不同的网络切片，可以细分适用于车联网的不同应用场景，通过网络切片管理为每一个业务组织形成一个虚拟化的专用网络。潜在的安全风险点集中体现在：切片中共享的通用网络接口、管理接口、切片之间的接口、切片的选择与管理。这些接口存在被非法调用的风险，一旦非法的攻击者通过这些接口访问业务功能服务器，滥用网络设备，非法获取包括用户标识在内的隐私数据，给用户标识安全性、数据机密性与完性、网络功能可用性带来影响。

　　（4）V2X云控平台安全

　　云控平台集成了地理信息服务和通信服务，为车辆、个人车主、道路信息提供了强大的功能，包括车辆道路救援、导航、智能交通管控等，大部分的车联网云控平台放在了使用公有云平台的服务器上，也面临与传统云平台同样的安全威胁。同时，云控平台与多接入边缘计算单元（MEC）、车载终端（OBU）实时通信，面临着形式各异的攻击威胁。所以车联网云控平台比传统云服务平台面临更多的攻击面，遭到的攻击危害也更严重，如暴利破解、拒绝服务、信息泄露、SQL注入等网络安全风险。

　　（三）车联网安全防护策略

　　(1）通过基于PKI的车联网通信安全身份认证机制实现设备间的安全认证和安全通信

　　采用基于公钥基础设施（PKI）的安全系统所提供的数字证书并应用数字签名技术，可以防止非法身份车辆发送虚假、伪造消息。基于数字证书技术可以对消息的真实性进行保护；使用基于非对称加密体系的数字证书和数字签名技术可以对抗针对直连端口传送消息的伪造、篡改和重放等攻击。如图2，基于PKI认证的车联网设备安全通信系统示意图。

图2基于PKI认证的车联网设备安全通信系统示意图

　　(2）通过假名证书和加密算法保护用户的隐私

　　为避免泄露车辆行驶轨迹，车辆在发送车辆安全信息（BSM）消息时使用假名证书（PC）提供数字签名的保护，并利用密码技术隐藏车载终端（OBU）或车辆的身份信息，以保护用户的隐私。为了进一步确保假名证书注册机构无法关联用户身份信息，可由认证授权机构（AAA）完成相应的认证与授权操作，V2X设备通过认证授权机构（AAA）签发的授权凭证(如：令牌等)向假名证书机构（PCA）申请假名证书（PC）。假名证书机构（PCA）还会向车载终端（OBU)签发多个有效期相同的假名证书；车载终端（OBU）依据假名证书（PC）使用策略，定期更换用于消息签名的证书。

　　(3）通过异常行为检测和证书撤销机制确保车联网应用安全

　　构建异常行为终端管理机制，设置异常行为管理机构（MA）用于接收车辆异常行为报告并进行过滤、分类分级、关联分析，最终判定所采取的解决措施。对于危害性较大的车辆将其证书添加到证书撤销列表，撤销该设备参与V2X通信的凭证，限制其造成进一步危害的能力。

　　(4）建立与汽车电子标识相关联的车联网设备身份标识体系实现车辆管理

　　车辆管理是公安交通管理的重要组成部分，而其中开展机动车登记、检验合格标志核发，协同有关部门监督机动车安全技术检验是其重点工作内容。车联网设备身份标识应具备唯一、不易篡改/伪造、方便公安部门进行管理和识读等特征，以满足公安交通管理工作实际需求。

　　而汽车电子标识是由国家公安部制定并予以推广，用于全国车辆真实身份识别的系统。该系统由公安部交通管理局统一标准，统一推行，统一管理，与汽车车辆号牌并存，并且法律效力等同于车辆号牌，是汽车的电子身份证，具备防伪、防篡改、防拆、识读速度快、可多标签同时读写等特性。

　　建立与汽车电子标识相关联的车联网设备身份标识体系不仅方便公安部门实现对V2X车辆的智能管理，还可以借助汽车电子标识辅助完成对车辆身份的认证，简化V2X车辆/设备厂商的出厂初始化配置。

　　传统的V2X设备授权认证方式实现了对V2X设备的认证，但未与车辆尤其是车主形成关联关系。而借助汽车电子标识可实现V2X设备、车辆、车主的绑定，更有利于实现对车辆及责任人的管理。比如：当检测到异常行为车辆，车联网V2X安全认证体系只能锁定V2X设备，可能无法确定该设备用在哪台车上，也无法联系到车主，而当车联网设备身份标识体系与汽车电子标识形成了关联，管理部门可以方便的联系到车主，追究其责任或者通知其对设备进行维护。

　　(5）建立对车联网系统组成单元的安全检测

　　安全检测综合运用安全分析、模拟环境搭建、检测评估技术等手段针对车联网终端(TBOX\\RSU\\GW\\MEC等）、网络通信、OTA、APP、云端平台等开展车联网安全的检测。

　　a）车联网终端检测：硬件检测、系统安全、第三方库、应用安全、固件检测、代码检测试、恶意代码防护、内存防护、存储安全等；

　　b）网络通信测试：对通信协议、传输加密、设备识别等进行安全检测；

　　c）OTA检测：数据包加密、完整性校验等

　　d）APP检测：反调试保护、防逆向、越狱检测、非法应用安装防护等

　　e）云端平台检测：跨站脚本、SQL注入、指令注入、越权访问、日志安全、主机安全、抗DDOS等。

　　(四）边缘区块链在车联网的应用前景

　　区块链（BC）集分布式存储、点对点传输、共识机制、智能合约、加密算法等技术为一体，具备分布式、数据防篡改、可追溯、柔性监管等特点，是一种在数据协作场景下建立多方互信的分布式账本技术。区块链自诞生起就与基础设施这个概念紧密关联，能够作为车联网的底层数字基础设施，对车联网数据进行共识计算、冗余存储和可信验证，以此保障车联网系统的一致性、可用性和安全性。区块链通过共识机制在车联网设备之间建立信任基础，实现点对点的数据传递；通过智能合约实现链上数据真实性验证和审计，加强车联网应用和数据安全管理；通过安全硬件（HSM等）来确保数据可信上链，对链上链下交通数据进行交叉核验，进一步提升车联网的服务质量；通过激励机制来优化车联网中数据质量和资源调度，从而促进汽车行业数据开放与数据协作。

　　区块链技术可以为车联网行业提供身份认证和信任机制，基于数字身份管理，可为车联网系统带来“元素”级别的可信唯一身份标识，就像是为人体的细胞进行标定一样，将设备的全生命周期信息存储在分布式账本上，并在链上完成证书申请、证书颁发、签名验签、证书吊销等流程的关键信息记录，实现车辆生产、车辆登记、产权管理、车主身份认证、车联网设备认证等环节可控可追溯。基于可信身份认证和安全机制的基础上，车联网系统可融合多源传感设备的采集信息，对交通环境进行实时更新，给自动驾驶车辆提供更加准确和实时的信息。而且驾驶员可以不用担心个人隐私的问题，因为区块链可通过结合隐私增强协议，可在车辆发送数据时提供匿名性和不可追踪性，保护交通参与者的隐私。在此之上，可信的身份认证和安全隐私，也将为脱敏后的车联网大数据的二次利用提供了法律和道德的基础。

　　(五）综述

　　本文通过介绍车联网发展至今面临的身份认证和安全信任方面的问题和诉求，分别讲述了“人-车-路-网-云”链路之间的安全隐患，提出了通过传统的集中式CA认证和隐私保护机制策略来保障车联网安全，最后讨论了边缘区块链技术在车联网的应用前景。车联网作为“新基建”里面融合了5G、人工智能、大数据、区块链等前沿技术的新兴产业，在中国乃至世界规模庞大的数智化建设需求中，前途无限，未来一片蓝海。

　　作者简介

　　吴冬升，博士，高新兴科技集团股份有限公司高级副总裁，国家级企业技术中心(高新兴)副主任，对5G、车联网、物联网、大数据、人工智能、数字化转型、智慧城市有深刻洞察。获得2020年吴文俊人工智能科学技术奖二等奖。

　　郑廷钊，高新兴科技集团股份有限公司智能网联事业部副总经理，主要研究方向为5G、车联网、物联网、人工智能、数字化转型、智慧城市等。

※本文刊于as《安全自动化》CHINA版249期电子杂志

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