C-V2X是基于蜂窝（ C e l l u l a r ） 通信演进形成的车用无线通信技术 （ V e h i c l e t o Everything,V2X）技术，可提供Uu接口（蜂窝通信接口）和PC5接口（直连通信接口）。 基于LTE网络的V2X通信技术作为C-V2X现阶段主要解决方案,引起了国内外政府、汽车、芯片、电子设备及网络设备、交通管理、电信运营、业务服务以及学术界等各行业的广泛关注,得到了全球运营商、汽车厂商的普遍支持。LTE-V2X车联网系统的组成架构、通信场景对系统安全保障、用户隐私保护等方面提出了新的需求与挑战。本白皮书在安全风险分析的基础上，深入研究LTE-V2X车联网系统信息安全需求及机制，同时结合我国实际情况，试验性提出车联网安全基础设施部署方案，为我国LTE-V2X商用系统实际部署以及LTE-V2X车联网业务数据安全和用户隐私保护方案提供参考。 2 LTE-V2X车联网系统安全风险 LTE-V2X车联网系统包含云、管、端几大方面，系统架构如图2-1所示。本节从网络通信、业务应用、车载终端、路侧设备等方面论述LTE-V2X车联网系统面临的安全风险。
2.1 网络通信 2.1.1 蜂窝通信接口 蜂窝通信接口场景下，LTE-V2X车联网系统继承了传统LTE网络系统面临的安全风险，主要有假冒终端、伪基站、信令/数据窃听、信令/数据篡改/重放等。 在未经保护的情况下，非法终端可以假冒合法终端的身份接入运营商的蜂窝网络，占用网络资源，获取网络服务。 同时，假冒合法终端身份，发送伪造的网络信令或业务数据信息,影响系统的正常运行。 攻击者部署虚假的LTE网络基站并通过发射较强的无线信号吸引终端选择并接入，造成网络数据连接中断，直接危害车联网业务安全。 利用LTE-Uu接口的开放性以及网络传输链路上的漏洞，攻击者可以窃听车联网终端与网络间未经保护直接传输的网络信令/业务数据，获取有价值的用户信息，例如短消息、车辆标识、状态、位置等，造成用户隐私泄露；攻击者可以发起中间人攻击，篡改车联网终端与网络间未保护直接传输的网络信令/业务数据，或者重新发送过期的网络信令/业务数据，导致网络服务中断或者业务数据错误，出现异常的行为及结果，危害LTE-V2X车联网业务安全。 3 LTE-V2X车联网系统安全需求 3.1 网络通信 LTE-V2X网络通信安全包含蜂窝通信接口通信安全和直连通信接口通信安全，在系统设计时应满足如下安全需求：蜂窝通信接入过程中，终端与服务网络之间应支持双向认证，确认对方身份的合法性；蜂窝通信过程中，终端与服务网络应对LTE网络信令支持加密、完整性以及抗重放保护，对用户数据支持加密保护，确保传输过程信息中不被窃听、伪造、篡改、重放；直连通信过程中，系统应支持对消息来源的认证，保证消息的合法性；支持对消息的完整性及抗重放保护，确保消息在传输时不被伪造、篡改、重放；应根据需要支持对消息的机密性保护，确保消息在传输时不被窃听，防止用户敏感信息泄露；直连通信过程中，系统应支持对真实身份标识及位置信息的隐藏，防止用户隐私泄露。 4 LTE-V2X车联网系统安全架构及机制 4.1 系统安全架构 4.1.1 蜂窝通信场景系统安全架构为了支持基于LTE-Uu接口的车联网业务需求，3GPP标准组织参照邻近通信业务的系统方案在现有LTE网络的基础之上引入了V2X控制功能网元，对车联网终端及业务进行管控，并对上层业务提供方提供服务支撑，满足业务需要。在此网络架构下，LTE-V2X车联网系统安全架构如图4-1所示。为了清晰，此处以车载终端为例表示终端设备，除此之外它还可以是UE型RSU或者行人便携终端。
LTE-V2X是C-V2X车联网采用的主流技术方案，由于它能够更好的发挥现有移动蜂窝网的优势，提供更广范围的业务服务，倍受全球电信运营商、汽车企业的关注。面对车联网业务新的系统组成、新的通信场景，基于LTE的V2X车联网系统在网络通信、业务应用、车载终端、路侧设备等各个方面采取有效的安全机制，保证车联网业务数据的通信安全和用户隐私信息的安全。为了能够有效支撑基于PKI公钥体系的应用层安全认证和安全通信机制，LTE-V2X需要建立一套完整的证书管理系统。 然而，CA的部署与车联网业务管理模式紧密相关，在管理模式尚未清晰的情况下很难给出确切的部署方案建议，因此需要在对车联网证书管理系统已有认知的基础上，推动行业及相关主管部门加快这方面的讨论，以便形成适合我国的部署方案。车联网安全应以满足汽车生产及应用为首要目标，下一步应与汽车生产企业紧密合作，注重来自于车厂的产业需求，寻求高效、便捷的安全技术方案。 同时，参与各方应做好沟通衔接，搭建测试平台，分阶段推进技术方案测试验证及优化，为安全技术方案落地提供测试依据。随着蜂窝通信技术的不断发展，LTE-V2X车联网也将朝向5G-V2X技术方向演进。 基于5G新空口及网络切片技术，低时延、高可靠通信将被支持，用于实现自动驾驶等更加丰富的车联网业务应用。 与此同时，LTE-V2X车联网还将与移动边缘计算技术相结合，形成分层、多级边缘计算体系，满足高速、低时延车联网业务处理及响应的需要。这些新的技术演进及发展都将给车联网安全体系带来全新的影响。 为了进一步提高新系统的运行效率，降低安全信息带宽占用及密码运算开销，可以进一步探讨轻量级安全、物理层安全等新技术在演进系统中应用的可行性，这些都是下一阶段C-V2X车联网安全技术研究可关注的方向。
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