ISO 21434汽车网络安全标准深度解读系列（一）：标准概述与背景

前言

随着汽车智能化、网联化程度的不断提升，汽车网络安全已成为行业关注的焦点。ISO/SAE 21434:2021《道路车辆-网络安全工程》标准的发布，为汽车行业提供了系统性的网络安全工程指导框架。本系列文章将深入解读该标准的各个方面，为汽车行业从业者提供实用的指导。

1. 标准背景与意义

1.1 标准发展历程

ISO/SAE 21434:2021是由国际标准化组织（ISO）和国际汽车工程师学会（SAE）联合制定的第一版汽车网络安全工程标准。该标准取代了之前的SAE J3061:2016推荐规程，标志着汽车网络安全从推荐实践上升为国际标准。

1.2 标准制定背景

现代汽车电气和电子（E/E）系统日益复杂，车辆与外部网络的连接性不断增强，这带来了前所未有的网络安全挑战：

• 攻击面扩大：车辆通过多种通信接口（蜂窝网络、Wi-Fi、蓝牙等）与外界连接

• 攻击技术演进：网络攻击手段不断发展，传统安全措施难以应对

• 影响范围广泛：网络安全事件可能影响车辆安全、用户隐私、企业运营等多个层面

• 供应链复杂：汽车供应链涉及众多参与方，需要统一的安全标准

2. 标准目的与适用范围

2.1 标准目的

ISO 21434标准的核心目的是：

1. 确保适当的网络安全考虑：使E/E系统工程能够跟上最先进的技术和不断发展的攻击方法

2. 提供共同理解基础：建立网络安全工程的词汇、目标、要求和准则

3. 支持组织能力建设：帮助组织确定网络安全政策和程序、管理网络安全风险、培养网络安全文化

2.2 适用范围

标准适用于：

• 产品范围：批量生产的道路车辆E/E系统，包括其组件和接口

• 生命周期覆盖：概念、产品开发、生产、运行、维护和退役全生命周期

• 时间范围：在标准发布后开始开发或修改的项目

注意：标准不规定具体的技术解决方案，而是提供工程方法框架。

3. 标准结构概览

3.1 标准组织架构

ISO 21434标准采用模块化结构，主要包含以下部分：

第4条：一般考虑（信息性）
第5条：组织网络安全管理
第6条：依赖项目的网络安全管理  
第7条：分布式网络安全活动
第8条：持续的网络安全活动
第9条：概念阶段
第10条：产品开发
第11条：网络安全验证
第12条：生产
第13条：运行和维护
第14条：网络安全支持的结束和退役
第15条：威胁分析和风险评估方法

3.2 标准逻辑关系

标准各部分之间的逻辑关系如下：

1. 管理层面（第5-7条）：建立组织级和项目级的网络安全管理体系

2. 技术层面（第8-14条）：覆盖产品全生命周期的网络安全工程活动

3. 方法层面（第15条）：提供威胁分析和风险评估的具体方法

4. 核心概念与术语

4.1 关键术语定义

网络安全（Cybersecurity）：道路车辆网络安全资产得到充分保护，以抵御物品威胁情况的条件。

项目（Item）：在车辆层面实现一个功能的组件或组件集。

威胁情况（Threat Scenario）：一个或多个资产的网络安全属性受到损害的潜在原因，以实现损害情况。

攻击路径（Attack Path）：攻击为实现一个威胁情景而采取的一系列蓄意行动。

4.2 风险管理核心要素

标准基于风险管理方法，核心要素包括：

• 资产识别：确定需要保护的有价值对象

• 威胁分析：识别可能的攻击场景

• 风险评估：评估威胁的可能性和影响

• 风险处理：采取适当措施降低风险

5. 标准特点与创新

5.1 主要特点

1. 全生命周期覆盖：从概念设计到产品退役的完整覆盖

2. 供应链协同：考虑复杂汽车供应链的协作需求

3. 持续改进：建立持续的网络安全监控和改进机制

4. 风险导向：基于风险评估的系统性方法

5.2 创新亮点

1. 网络安全文化：强调组织网络安全文化的建设

2. 分布式活动管理：规范客户-供应商间的网络安全协作

3. 持续监控：建立产品全生命周期的安全监控机制

4. 灵活裁剪：允许根据实际情况调整标准要求

6. 与其他标准的关系

6.1 与ISO 26262的关系

ISO 21434与功能安全标准ISO 26262既有联系又有区别：

联系：

• 都关注汽车安全

• 采用类似的工程方法

• 需要协调配合

区别：

• ISO 26262关注随机硬件故障和系统性故障

• ISO 21434关注恶意攻击和网络威胁

6.2 与其他相关标准

• ISO 31000：风险管理指南，提供风险管理框架

• ISO 27001：信息安全管理体系

• UN-R155/R156：联合国汽车网络安全法规

7. 实施意义与价值

7.1 对行业的意义

1. 统一标准：为全球汽车行业提供统一的网络安全工程标准

2. 提升能力：帮助企业建立系统性的网络安全能力

3. 降低风险：通过标准化方法有效管理网络安全风险

4. 促进创新：为新技术应用提供安全保障

7.2 对企业的价值

1. 合规要求：满足日益严格的法规要求

2. 竞争优势：提升产品安全性和市场竞争力

3. 成本控制：通过系统性方法降低安全事件成本

4. 品牌保护：避免网络安全事件对品牌造成损害

8. 实施挑战与建议

8.1 主要挑战

1. 技术复杂性：汽车E/E系统复杂，安全分析难度大

2. 供应链协调：多层级供应链的安全协调复杂

3. 人才短缺：网络安全专业人才相对稀缺

4. 成本压力：安全措施增加开发和生产成本

8.2 实施建议

1. 分阶段实施：根据企业实际情况分阶段推进

2. 人才培养：加强网络安全专业人才培养

3. 工具支持：采用专业工具提升效率

4. 供应链协同：建立供应链网络安全协作机制

小结

ISO 21434标准为汽车行业网络安全工程提供了系统性的指导框架，其实施将有助于提升整个行业的网络安全水平。在后续文章中，我们将深入解读标准的各个具体部分，为读者提供更详细的实施指导。

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下期预告：《ISO 21434汽车网络安全标准深度解读系列（二）：组织网络安全管理体系构建》将详细解读第5条组织网络安全管理的要求和实施方法。

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