汽车电子的ECU攻击分析

概述

从汽车电子电器架构的角度来看，汽车就是由ECU（点）和总线（线）构成的一个结构体（对于无线传感，车内部很少用，把网关、T-BOX等也统称为ECU）。对汽车进行攻击，其实际就是针对不同的ECU进行攻击。ECU的攻击向量有哪些，如何攻击一个ECU，对于hacker来讲是最感兴趣的话题，对整车防御来讲也是首先要搞清楚的事情。 ECU结构 首先从几个不同角度来看看ECU是什么样子的

1.物理

拆开一个ECU，最直观来看，一个ECU可以分为两部分： 芯片/PCB + 接口； 芯片/PCB是被封装在金属外壳（电磁干扰）里的部分 接口又可以分为两种：不隐藏的通信接口+隐藏的调试接口

2.操作系统

从操作系统的角度看ECU，是要了解固件是如何运行的，是为了破解ECU的固件；

3.程序架构

这个是汽车的控制器独有的一部分，从这个分类角度可以进一步明确针对ECU不同模块的具体攻击手法。

先从这三个角度来看ECU，这三个角度涉及到硬件、操作系统/程序运行方法、汽车电子软件，细说起来每一个部分都很多，希望日后可以详细说一下。

ECU攻击 上一节说了汽车ECU是什么，从什么角度对其进行分层分类，从而在这一节得到攻击向量，以上三个角度可以统一在以下三层： 网络（接口）：协议的攻击（从第一、第三角度看） 固件（FLASH）：固件的逆向（从第一、二、第三角度看） 芯片/PCB：物理攻击（从第一角度看） 网络 网络的攻击向量可以通过无线网络和有线网络；有线网络主要是CAN网络；CAN网络攻击可以分为对RAW帧的攻击和对协议报文的攻击；RAW帧的攻击主要是因为CAN本身的属性造成的： 1.无身份认证 2.优先级 3.广播 4.总线错误 对于协议报文则可以从第三角度来看： 对诊断报文 对应用报文 对网络管理报文 固件 固件获取：固件获取的方法有很多种，也有很多的介绍；从第一角度来看，固件获取可以从FLASH直接提取，从调试口读取甚至可以动态调试 固件分析：这个就要先从第二角度来看了，对于通用操作系统有自己的工具链，相对麻烦一些；对于操作系统和程序没有区分的可以直接用动静态分析工具去做。 漏洞利用：对于通用的操作系统，其利用方法很多；对于另一种可以窃取一些数据，更改一些参数，但是持久化利用是一个问题。

芯片 到了芯片这一级，就是一些物理攻击手段了，最典型的就是侧信道分析和故障注入。参考NXP的一张图。

保护 简单说一下保护。针对各种攻击都应有相应的保护手段。保护的根本还是基于密码学的，目前来看就是要保证硬件安全，建立可信体系，主要使用的就是硬件安全模块，如ＨＳＭ、ＴＰＭ。 HIS SHE 这个规范主要是讲基于对称加密（AES）的硬件安全模块，其密钥如何管理，如何使用，并介绍了安全启动等流程

EVITA　SHE 这个项目介绍了对于不同场景采用不同的安全等级设计，分为FULL Medium Light三种，并对报文安全等级也进行了一个划分

小结

介绍了一下ECU攻击的情况，其中有自己的思考和参考一些他人的思考，后面需要对每一种结合自己的实践进行一个更详细的介绍。汽车作为一种IoT设备，和普通IoT设备的漏洞挖掘有很多相似之处，但是也有很多不同，对以下四个问题需要进行进一步思考： 1.对于汽车ECU的攻击向量还有待发掘 2.如何进行漏洞的利用 3.保护方法有效性 4.攻防的均衡

审核编辑：郭婷