通过低开销物理不可克隆函数强化车载网络安全
密码学与安全
2021-06-08 v1 硬件体系结构
摘要
在车辆内部，控制器局域网（CAN）允许负责控制各子系统的电子控制单元（ECU）之间进行高效通信。CAN 协议在设计时并未包含太多对安全通信的支持。众多关键系统可通过不安全的通信网络访问，这一事实构成了重大的安全隐患。由于单个 ECU 可用资源有限，且在不严重降低标准通信性能的前提下添加支持额外安全操作所需的硬件会带来成本，因此为 CAN 添加安全特性十分困难。替换协议是另一种选择，但也会面临许多相同的问题。随着车辆持续采用智能功能，安全缺失问题愈发令人担忧。智能车辆拥有大量通信接口，攻击者可利用这些接口入侵网络。在本工作中，我们提出了一种基于物理不可克隆函数（PUF）和轻量级密码学（LWC）的安全框架。该框架无需对标准 CAN 协议做任何修改，同时将运行所需的额外消息开销降至最低。我们所提框架的改进使得运行中必须发送的 CAN 帧数量大幅减少。例如，对于一个包含 20 个 ECU 的系统，我们提出的框架仅需现有方法成功认证每个 ECU 所需 CAN 帧数量的 6.5%。
引用
@article{arxiv.2106.02976,
title = {Fortifying Vehicular Security Through Low Overhead Physically Unclonable Functions},
author = {Carson Labrado and Himanshu Thapliyal and Saraju P. Mohanty},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.02976},
year = {2021}
}
备注
19 Pages