2026-10-24 14:46:10 网络安全文章来源：ZONE.CI 全球网 0 阅读模式

车载网络安全威胁分析与风险评估全流程

谈思实验室

2026年10月22日 17:59
上海

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为什么需要 TARA？

随着汽车行业进入互联化和智能化的时代，传统的安全分析（如 HARA - 危害分析与风险评估）已不足以应对网络安全威胁。TARA 的核心目标是识别和评估由网络攻击可能导致的潜在危害，特别是在以下日益增长的领域：

互联车辆 (Interconnected Vehicles)：车辆通过蜂窝网络（4G/5G）、Wi-Fi 等与外部世界持续通信。
远程通信 (Telecommunications)：OTA (空中下载) 更新、远程诊断、远程控制等功能成为标配。
内部网络暴露 (Internal Network Exposure)：如 CAN 总线上的报文，过去被认为是封闭的，现在可能通过网关等部件受到外部因素的影响。

1.1 人为因素攻击案例 (Human-Actor Attacks)

攻击者利用人与技术的交互点发起攻击。

案例: 攻击者通过破解与车辆绑定的手机 App，恶意利用车辆的“远程遥控”（如特斯拉的 \"Summon\" 功能），或通过 GPS 欺骗 (GPS Spoofing) 让车辆驶向错误的目的地。
真实事件: 曾有研究人员仅用价值约 100 美元的硬件，就成功利用通用汽车 OnStar 系统的漏洞，实现了对车辆的远程解锁和追踪。

1.2 M2M (机器对机器) 攻击案例 (Machine-to-Machine Attacks)

攻击者利用车辆与其他外部设备（非用户直接操作）的通信链路发起攻击。

案例: 电动汽车（EV/PHEV）在公共充电桩充电时。

通信链路复杂:

充电桩与车辆之间的通信（充电协议、状态同步）。

充电桩与后台服务器的通信（用户认证、支付结算）。

车辆内部各 ECU 之间的通信。
* 潜在威胁:

完整性问题: 攻击者可能篡改支付信息，将费用转入自己的账户。

保密性问题: 攻击者可能在充电桩上植入恶意程序，窃取用户的信用卡信息或个人身份信息 (PII)。

TARA 的核心流程

TARA 是一个系统性的过程，旨在识别威胁、评估风险并制定应对策略。

1、基础定义阶段 (Foundation Phase)

项目定义 (Item Definition): 清晰地界定分析的对象、边界和功能。
网络安全目标设定 (Cybersecurity Goals Definition): 确定需要保护的核心安全属性。

2、核心分析阶段 (Core Analysis Phase)

资产识别 (Asset Identification): 找出需要保护的有价值信息或功能。
威胁场景识别 (Threat Scenario Identification): 设想可能对资产造成损害的具体攻击情景。
影响评级 (Impact Rating): 评估威胁成功后对安全、财务、运营和隐私等方面造成的影响严重程度。
攻击路径分析 (Attack Path Analysis): 分析攻击者从入口点到成功利用漏洞的完整步骤。
攻击可行性评级 (Attack Feasibility Rating): 评估实现一次攻击的难度。
风险值确定 (Risk Value Determination): 结合影响评级和攻击可行性，计算出最终的风险等级。
风险处理决策 (Risk Treatment Decision): 根据风险等级，决定采取何种措施（如降低、接受、转移或规避风险）。

3、概念与目标整合阶段 (Integration Phase)

网络安全概念 (Cybersecurity Concept): 将风险处理决策转化为具体的安全机制和高级要求。
关联网络安全目标 (Tying to Cybersecurity Goals): 确保所有措施都服务于最初设定的安全目标。

关键步骤详解

3.1 项目定义 (Item Definition)

这是 TARA 的起点，“范围定义不清晰，后续全白费”。需要避免对整个车辆进行一次宏观的 TARA，而应采用“放大镜”方法，聚焦于特定功能或系统。

项目边界 (Item Boundary): 明确哪些组件、接口和外部系统在本次分析范围内。
项目功能 (Item Functions): 描述该项目（功能）的预期行为，特别是输入和输出关系。
运行环境 (Operational Environment): 定义功能运行时的车辆状态（如高速行驶、静止、充电中）。这直接影响攻击可行性的判断。例如，一个需要物理接触的攻击在高速行驶时是不可行的。
初步架构 (Preliminary Architecture): 绘制简化的系统框图，展示核心组件、数据流和通信接口。
相关假设 (Assumptions): 列出分析时所依据的前提条件。例如，假设“ECU 的安全刷写机制是有效的”，这可以避免重复分析已有的基础安全措施，但必须经过验证。

3.2 确定网络安全相关性 (Determining Cyber Relevance)

一个组件或功能是否需要纳入 TARA 的考量范围，可以通过以下流程判断：

它是否是电子电气 (E/E) 组件？（如果不是，则无关）
它的失效或被篡改是否会影响车辆安全运行？（如刹车、转向系统，若影响，则直接相关）
它是否收集、处理或存储用户个人敏感数据 (PII)？（如导航记录、联系人列表，若涉及，则直接相关）
它是否与其他网络化组件通信以实现功能？（即使自身功能不敏感，但如果它是关键信息链路的一环，也可能相关）

3.3 设定网络安全目标 (Setting Cybersecurity Goals)

网络安全目标通常围绕信息安全的经典模型——CIA 三元组 (CIA Triad) 展开。

保密性 (Confidentiality): 确保信息不被未经授权的实体访问。在汽车领域，这对应隐私保护和数据防窃。

例子: 防止攻击者通过 CAN 总线嗅探获取到驾驶员的个人信息或车辆的敏感状态数据。
* 完整性 (Integrity): 确保信息在存储或传输过程中不被未经授权地修改、篡改或删除，保证其准确性和可信度。

例子: 防止攻击者通过 CAN 总线注入伪造的传感器信号（如伪造车速），或重放合法的控制指令，导致车辆异常行为。
* 可用性 (Availability): 确保授权用户在需要时能够正常访问信息和使用功能。

例子: 防止攻击者通过发动拒绝服务攻击 (Denial-of-Service, DoS)，如“CAN 总线风暴”，导致关键 ECU（如刹车控制器）无法处理正常指令，功能失效。

3.4 目标、概念与计划的层级关系

这是一个自顶向下的逻辑推导过程，确保安全措施的落地。

损害场景 (Damage Scenario) -> 网络安全目标 (Cybersecurity Goal) -> 网络安全声明 (Cybersecurity Claim) -> 网络安全概念 (Cybersecurity Concept) -> 网络安全计划 (Cybersecurity Plan)

损害场景: 描述资产被攻破后可能发生的最坏情况。（例如：攻击者远程执行代码，控制信息娱乐系统）
网络安全目标: 为防止该场景发生而设定的高层目标。（例如：强制执行最小权限原则，防止代码被远程执行）
网络安全声明: 对目标未完全覆盖的风险或特定场景的补充说明，通常是“故障安全”机制。（例如：如果检测到对 ECU 的非法刷写尝试，ECU 将自动锁定，进入安全模式）
网络安全概念: 将目标和声明转化为具体的、可实现的技术或体系要求。（例如：所有用户交互的服务都必须在受限的、非 root 权限的用户组下运行）
网络安全计划: 详细说明如何验证和维护上述概念，包括测试方法、工具和流程。（例如：通过渗透测试验证远程代码执行漏洞是否已被修复）

扩展与补充

4.1 法规驱动力：UN R155

除了技术需求，进行 TARA 也是满足国际法规的强制要求。联合国法规 UN R155 (网络安全和网络安全管理体系) 明确要求汽车制造商必须为其车辆建立网络安全管理体系 (CSMS)，并在整个生命周期内进行风险评估（即 TARA），这是车辆获得型式批准的先决条件。

4.2 威胁建模方法：STRIDE

CIA 三元组是“目标”，而 STRIDE 是识别“威胁”的常用方法，两者相辅相成。