5G智能车联网安全研究初探
王晨 姚文叶
【摘要】? ? 21世纪以来，我国经济经历了大发展大繁荣，这也就带动着我国的各个产业都实现了长足的发展。近些年，我国通信技术得到了迅猛的发展，同时通信技术也被应用到了生产领域。将网络信息技术应用于汽车制造是一次伟大的尝试尝试，且该项目已在我国取得了初步的成效。现阶段5G技术已经成为了时代发展的潮流，进而将5G技术应用到汽车制造过程中也成为了大势所趋。智能车辆在使用过程中一个主要的问题就是其安全问题，故而为了促进智能车辆的长远发展就应当对其安全问题更加重视。由此可见，对5G智能车联网安全这一课题进行深入研究是尤为必要的。本篇文章将从5G智能车联网安全的概述、5G智能车联网安全场景和框架、5G车联网技术现阶段存在的难题与5G智能车联网安全的关键技术四方面展开叙述，力求揭示5G智能车联网发展现状，实现5G智能车联网进一步向前发展的目的。
【关键词】? ? 5G网络? ? 智能车联网? ? 安全问题
随着科学技术的不断发展，也带动了车联网技术的发展。汽车制造与人们的生活关系极为密切，其对于推动市场经济发展做出了极大的贡献，而5G技术在汽车制造领域发挥着非常重要的作用[1]。现阶段，传统的通信网络技术已经无法对车联网发展的实际需求进行满足，故尔应当在车联网技术中更多应用5G技术，进而使车联网技术能够进一步向前发展。但随着车辆被远程控制程度不断加深，且智能化融入汽车领域后，汽车的安全问题也成为了其发展过程中的一个主要问题。经统计发现，最近几年智能车联网遭到恶意攻击事件的数量整体上呈现出不断上升的趋势，所以应当加强对智能车联网安全问题的探究。最终将智能车联网不良事件发生的概率降到最低，促进智能车联网的不断向好发展。
一、5G智能车联网安全的概述
5G智能车联网指的是在人工智能与5G技术的基础上，将云平台、车、人与路进行网络通信的连接。智能车联网原理是用传感技术对车辆状态信息进行感知，同时借助现代智能信息处理技术和无线通信网络的帮助对交通信息服务进行决策，对车辆进行智能化控制的管理[2]。现阶段在智能车联网发展过程中，仍旧能够发现许多安全问题，例如车辆在没有安全保护的情况下运行的时候，基础设施和车辆就会存在严重的问题，如若在此时遇到恶意的攻击者对容易受攻击的连接点进行攻击操作，这就会对车辆造成毁灭性的打击。
二、5G智能车联网安全场景和框架
2.1智能安全场景
如图1智能车联网安全场景是以卫星网络的分布式无线自组网构架和5G技术为基础的。智能安全场所所体现的核心思想是在一定的范围里，车辆和道路设施、车辆与车辆、人和人之间能够实现相互通信。自组的车联网网络构架通常是由五部分组成的，即路旁单元、人、卫星通信网络、5G网络以及车载单元。车载单元通常是以车辆为载体。同时其作为嵌入式的处理单元也具有一定的信息处理能力，处理信息的能力包括车辆定位、刹车状态、车辆运行速度、发动机状态等。路旁单元所发挥的作用是在接收区域内可以为车载单元提供无线接入，路旁单元通常承载的区域是在红绿红绿灯杆以及公交车站牌等道路设备上。信息云平台主要发挥的作用是实现道路设备、人和车辆之间的通信，进而对车辆的信息能够进行深度的处理，信息云平台的用途是紧急救援、安全警报、道路导航等。卫星通信网络和5G网络的作用是为人、车辆、道路设备进行信息云平台的接入提供服务。
2.2智能安全框架
智能安全框架主要包括三个层面的内容，即智能安全网络层、智能安全感知层、智能安全应用层[3]。
智能安全网络层包括了卫星网络、5G网络、专用网络等技术，其主要目的是能够实现卫星、5G等模式的网络通信。能够对智能安全网络层进行支持的技术主要有D2D通信、毫米波等。同时智能安全网络层还兼容了国密通信密码的通信协议，通过这样的方式能够对信息的安全输出进行最大程度的保證。智能安全感知层包含的设备也是多样的，主要有定位感知设备、交通引导收发设备、道路感知设备等，智能安全感知层的主要作用是将感知功能应用到道路设备中。
车路通信安全、车辆信息防篡改、车辆信息安全加密等都被包含在了智能安全应用层之中。运用智能安全应用层可以实现对人、交通、车辆、道路设备等信息进行大数据的风险分析，进而融合大数据的计算进行决策。在综合决策过程中，发挥主要作用的是智能引擎，智能引擎是一种能够将网络层信息获取的技术。而后智能引擎就会将这些信息作为参考，为用户最终提供出合理的安全解决方案。
三、5G车联网技术现阶段存在的难题
为更好地推进5G车联网技术的不断发展，就应当对现阶段该技术存在的问题进行全面的探究。经过不断的实践研究，现将5G车联网技术存在的问题总结为如下几个方面：
3.1时延受限
二十一世纪以来，人们已经进入了互联网时代，随着互联网信息的日益发展，人们对于网络通信的需求也变得越来越多。不同类型的通信网络对通对通信速度也有着不一样的要求，即便通信网络对不同类型的通信有着并不相同的协议和标准，但在网络融合和处理数据的过程中也会面临许多问题。这种情况的出现，就会延缓车联网系统的运行效率。同时在车辆距离受到限制和快速移动的过程中可视距离环境也会变得尤为复杂，进而通信质量就会受到一定程度上的干扰，通信时延也会大大受限。针对这一现实情况，车联网就对通信技术的稳定性提出了更高层面的要求。
3.2体系结构复杂
现阶段，互联网信息技术得到了飞速的发展，故而用户们也希望能够得到全方位、多层面的体验，这也就导致了车联网的体系结构相较以往变得更加复杂。为了更好地将车联网体系进行应用，就需要在现有的基础上进行操作，将更为科学化的通信模型建立起来。在这时，就需要运用RSU对整个移动框架进行支持。经过大量的实践研究后发现，随着车联网体系结构愈发复杂化，其能量消耗和设计成本也得到了一定增加，最终增加了整体成本。
3.3信息安全指数低
在实际生活过程中，随着互联网的发展，人和人之间的沟通主要借助互联网。而车联网技术的用户的信息会被在网络框架之中进行连接，如若用户的防范意识较低。就极有可能发生个人信息泄露在网络上的情况。而后在频繁的通信之中，用户的个人信息就会受到极大的安全威胁。由此可见，信息安全指数低是5G车联网技术现阶段面临的一个主要问题。如若用户的个人隐私无法得到保障，则5G车联网就无法实现长足的发展。故而应当在5G车联网不断发展的过程中加强对用户信息安全的重视程度。
四、5G智能车联网安全的关键技术
5G智能车联网是互联网时代下一项极为重要的创新。5G智能车联网是对以往的技术进行发展和创新而形成的最新技术。所以应当对5G智能车联网关键技术进行深入的探究。经过不断实践研究，现将5G智能车联网安全关键技术总结为以下几个方面：
1、安全通信。在5G智能车联网测试过程中，仍旧能够发现一些比较严重的安全问题。比如一些恶意车辆将虚假信息发送，进而对目标车辆进行欺骗，最终使车主的隐私信息以及车辆本身信息都被泄露。与此同时，一些恶意车辆还会对多个不同身份进行伪造或者偷窃，这种情况的出现就会对人员的生命财产安全造成极为严重的威胁。但将5G运用到智能车联网安全中就可以对这一问题进行有效的规避。在5G智能车使用过程中，不同的接入点与终端用户之间是需要进行频繁的认证的，进而能够达到防止中间人攻击的目的，还能避免假冒终端的情况的出现。
2、隐私保护。在对安全通信进行保障后，就应当加强对车辆和人员隐私安全性的保障。车辆人员以及车辆本身的信息在车辆无线信号处于开放空间传输过程中极为容易被人截取，而后暴露。由此可见，加强对车辆以及人员隐私安全的保证已经成为了5G车联网技术研究的重点内容。关于问题的研究现阶段已经取得了初步的成效，并已经采取了一定的措施。目前被主要应用的方式有适用于5G的新型安全通信与隐私保护协议、动态匿名方案等。
3、射频识别。在以往的车联网技术中，主要被应用的系统有条形码或者是磁条。但现阶段射频技术已经基本将这些系统进行了取代。射频识别主要由三个实体组成，即标签、阅读器和后端数据库。射频识别标签的主要原理是标签能够对物品关键信息进行记录，阅读器实现对关键信息的读取 ，后端数据库对所有信息进行管理。标签的基本特征是小尺寸超轻量级特性与低成本，阅读器的优势是低能耗加密。运用射频的方式，标签能够实现和阅读器的相互通信，阅读器能够对标签的内容进行读取。该技术不仅可以被应用于5G智能车联网领域，同时也可以被应用于许多其他领域。这些领域包括信用卡、仓储物流、电子护照等。应当注意的是射频标签还应当具有耐热、抗干扰、防水的特征。
4、硬件安全。5G智能车联网硬件安全需要对全球化供应链在运行过程中产生的各种安全风险进行保护。其主要包含，1）运用恶意软件，比如注入故障等。2）專业威胁，例如修改数据、未经授权进行访问、对硬件进行修改等行为。3）硬件木马和边通道攻击。需要谨慎的对受到攻击的物理设备进行检查，因为如果发现这种情况，处在运行过程中的物理设备都会受到不同程度的影响。
5、安全认证。现阶段我国新兴技术得到了长足的发展，安全认证方式也得到了极大的丰富。目前主要的安全认证方式包括二次验证，去中心化可离线认证、基于数字证书技术的软件或硬件加密、双向认证等等。安全认证对于5G车联网安全至关重要。所以在日后的实践过程中，也应当对安全认证进一步进行探究，不断丰富安全认证方法，对5G车联网安全进行最大程度的保证，并不断促进5G车联网技术的发展。
五、结束语
随着互联网技术的发展，我国的5G通信也在如火如荼的进行着。5G技术也会随着时间的推移普及率越来越高。将5G技术应用到车联网是一次极为正确的尝试，该技术也会随着互联网的发展而日渐成熟。现阶段我国5G车联网也得到了一定的发展，且已经取得了较为显著的成效，但这其中也存在着一些亟待解决的问题，例如安全问题。安全无论是对车辆还是用户来讲都极为重要，所以，在日后的工作过程中应当更加注重5G车联网安全问题。相关工作人员应当对现阶段5G车联网潜在的安全问题进行集中探究，并寻求解决的方案，最终实现促进5G车联网进一步发展的目的。
参? 考? 文? 献
[1]王智明，徐雷，陶冶.5G智能车联网安全研究初探[J].信息通信技术，2019，27（6）：48-52.
[2]杨荣悦，张鹏洲，宋卿.基于5G技术的智能车联网研究与展望[J].电信科学，2020，36（5）：106-114.
[3]王辉.5G+自动驾驶智能车“驶向”发展高速路[J].交通企业管理，2019，34（6）：4-6.
