連網汽車與相關技術的不斷演進，開啟了不少提升汽車效率和安全的契機。然而，網路犯罪集團也同樣虎視眈眈地開發各種新式攻擊手法，讓連網汽車與相關技術陷入資安風險中。最新研究報告「 連網汽車的網路資安：探索 5G、雲端及其他連網技術的風險」（Cybersecurity for Connected Cars: Exploring Risks in 5G, Cloud, and Other Connected Technologies）進一步探討了更多連網汽車相關技術（如5G網路與雲端）所帶來的機會、風險以及連網汽車可能遭遇的威脅。
連網汽車與相關技術的不斷演進，開啟了不少提升汽車效率和安全的契機。然而，網路犯罪集團也同樣虎視眈眈地開發各種新式攻擊手法，讓連網汽車與相關技術陷入資安風險中。2020年我們發佈了一份「將安全性引入連網汽車：威脅模型和建議」（Driving Security Into Connected Cars: Threat Model and Recommendations）研究報告，提出連網汽車的網路安全盲區，以幫助開發商和製造商製造安全及智慧的汽車。今年在最新的研究報告「 連網汽車的網路資安：探索 5G、雲端及其他連網技術的風險」（Cybersecurity for Connected Cars: Exploring Risks in 5G, Cloud, and Other Connected Technologies）中，再進一步探討了更多連網汽車相關技術（如5G網路與雲端）所帶來的機會和風險以及連網汽車可能遭遇的威脅。
連網汽車與5G
根據Gartner表示，至2023年，汽車產業將是5G物聯網（IoT）解決方案的最大市場，占所有5G IoT終端商機的53%，而其中39%的商機將來自連網汽車，較2020年的預測大幅成長11%。
採用4G與5G網路的連網汽車比較。
這意味著連網汽車將越來越仰賴5G，原因不難理解。一台連網汽車包含兩大組成：車輛本身與連線技術。連線的品質決定了一台連網汽車的功能，採用4G的連網汽車也許需要駕駛人花費更多心力來確保車輛的操控與安全，尤其是在高速行駛或在道路擁擠時。反觀5G，卻很可能成為未來自駕車的靈魂。
理論上，5G比4G快上一百倍。一部2小時的電影，4G大約需要7分鐘來下載，但5G卻只需大約10秒鐘就能完成。因此，5G的高速與高品質連線能為連網汽車提供穩定可靠的連線。
蜂巢式車聯網通訊（C-V2X）
連網汽車的一個好處就是能夠從車身周圍的感測器蒐集資訊，利用這些資料來確保駕駛人與行人安全，讓生活更加便利，同時也改善交通與其他生活層面。而此願景當中的一項關鍵技術就是蜂巢式車聯網通訊（Cellular Vehicle to Everything， C-V2X），這項技術能讓5G連網汽車感應周遭環境的狀況並做出反應。C-V2X 其實也適用於4G連網汽車，但主要還是提供車流警示及類似功能。但有了5G，其更高的連線速度與連線品質將使得C-V2X的效益徹底發揮。
C-V2X涵蓋了多種通訊形式，本文將只討論車輛對網路（Vehicle to Cellular Network，V2N）、車輛對裝置（Vehicle to Device，V2D）以及車輛對車輛（Vehicle to Vehicle，V2V）。
V2X的內涵。
V2N通訊可讓車輛與行動網路後台基礎架構溝通，也讓韌體與SIM卡的無線（OTA）更新以及車輛數位資產（如訂閱內容）管理更加輕鬆，其必要時還能提供車輛之間的協調合作，尤其是在交通繁忙時，車輛可配合讓出一條道路讓救護車或消防車先行。
V2D通訊可讓車輛與行人身上的個人裝置溝通，V2D的最大好處之一就是避免車輛與行人之間的碰撞，例如透過5G將行人（及其裝置）的位置轉發給連網汽車。這項資訊在能見度低的地方，或是車輛或行人突然移動的情況尤其重要。
V2N、V2D及V2V都有助於避免碰撞，進而提升安全：當車輛彼此逐漸靠近，它們可以經由公開金鑰基礎架構（PKI）直接交換憑證並互相通訊，進而讓彼此知道對方的存在以避免發生碰撞。V2V也能為駕駛人的日常使用提供協助，例如切換車道或尋找停車位。
連網汽車與雲端
5G技術造就了超低延遲的網路，帶來了一項令人振奮的契機，那就是將汽車的電子控制單元（Electronic Control Unit，ECU）移到雲端。移到雲端的好處之一是可以簡化汽車的電機／電子（Electrical/Electronic，E/E）架構，擴充運算效能，提升道路狀況感應能力。此外也能改善油耗、耗電量、排放及車輛運作效率。
今日汽車的E/E架構（左）與雲端式E/E架構（右）。
至於哪些ECU適合移轉到雲端E/E架構，我們認為應該是一些資料處理與運算密集的單元。這樣的移轉須仰賴低延遲、高可用性網路，也就是5G網路。此外，如影像處理與道路狀況監控這類需要大量運算或過於複雜的工作，也應移轉至雲端。但車輛本身也應具備一些處理器可以處理這類工作（萬一網路斷線的話），不過絕大數情況運算還是應該在雲端伺服器執行。
行車安全系統也應該保留在車上，以確保在沒有網路連線時也能正常運作。不過還是可以開發一套雲端替代系統，原因是相較於各自獨立的車輛，雲端可隨時監控所有車流，因此能夠掌握所有道路的狀況，有助於提升行車安全。整體而言，雲端式ECU創造了許多令人振奮的契機，但也帶來了新的挑戰。車輛的OEM設備製造商、供應商以及駕駛人所必須提防的一些主流雲端攻擊包括：
•阻斷服務攻擊（DoS）
•中間人（MitM）攻擊
•服務遭到挾持
•延遲問題
•資料隱私
•認證與管理問題
•資料錯誤
•組態設定錯誤
•雲端供應鏈問題
針對連網汽車的雲端服務攻擊
一些高級車款正在去除實體按鈕，改用能夠執行各種第三方應用軟體的全數位化行車面板，例如Tesla Model 3與2021 Mercedes-Benz S-Class。事實上，今日連網汽車儼然已經成為一台帶著輪子的超大智慧型手機，提供了雲端連網應用程式供駕駛人與乘客使用，其背後包含了一整個雲端連網生態系。
右上圖是汽車雲端連網生態系的假想圖。其中，主單元（Head Unit）負責執行應用程式，中介軟體層（Middleware）將車輛的E/E系統抽象化，讓開發人員更容易開發車用軟體。這一層也負責與閘道ECU（Gateway ECU）溝通，為一些需要發送訊息給ECU的應用程式提供 API。
汽車雲端連網生態系。
匯流排交換器（Bus Switch）負責將封包傳遞至正確的ECU。應用程式則與OEM雲端或第三方應用程式雲端通訊，通訊的連線是經由綁定的行動網路或透過內建的eSIM。
視車輛的E/E架構而定，閘道 ECU也可直接與雲端服務通訊。隨著連網汽車不斷演進，車用應用程式（如T1、T2及OEM版本）將相繼出現。OEM應用程式或許不須經中介軟體來存取閘道 ECU，甚至可直接與匯流排交換器連接。
中介軟體API創造了一個龐大的數位行車面板應用程式生態系，但也可能讓網路犯罪集團有新的機會輕鬆經由API來存取車輛的E/E架構和ECU。如此一來就會引來各式各樣的惡意程式，例如駭客可經由網路釣魚攻擊在車上安裝遠端遙控木馬程式（RAT）、勒索病毒、殭屍網路等等。
有關更多5G和雲端為連網汽車以及車隊管理與傳統IT所帶來的機會與風險，可參考趨勢科技的研究報告「連網汽車的網路資安：探索5G、雲端及其他連網技術的風險」（Cybersecurity for Connected Cars: Exploring Risks in 5G, Cloud, and Other Connected Technologies）。
＜本文作者：趨勢科技全球技術支援及研發中心/本文出自趨勢科技資安部落格，是由趨勢科技資安威脅研究員、研發人員及資安專家全年無休協力合作，發掘消費者及商業經營所面臨層出不窮的資安威脅，進行研究分析、分享觀點並提出建議。＞