车联网CAN-IDS—文献阅读笔记：VoltageIDS

最新推荐文章于 2025-10-30 13:47:42 发布

原创

最新推荐文章于 2025-10-30 13:47:42 发布 · 3k 阅读

22 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#网络 #安全

VoltageIDS是一个无需改动车载网络的新型入侵检测系统，利用CAN信号的电气特性来识别和防御伪装攻击及总线关闭攻击。系统通过监测CAN信号的不一致性，结合CAN协议和总线关闭模式分析，实现对ECU行为的精确识别，从而有效检测潜在的网络安全威胁。实验证明，VoltageIDS在真实车辆环境中具有较高的检测准确性和鲁棒性。

原文题目《VoltageIDS: Low-Level CommunicationCharacteristics for AutomotiveIntrusion Detection System》

车载电脑功能的不断扩展本意是为了提高司机的安全性和舒适性，然而这也造成了其被攻击的可能性的增加，而如今应对这些攻击的方法都存在一定的缺陷，并且这些方法大多数都需要对CAN协议进行更改才能发挥作用。本文聚焦在保护车内网，提出了一个比较新的入侵检测的车内系统，叫做VoltageIDS。这个系统充分利用了CAN信号的特性作为其指纹，并且其并不需要对现有系统结构进行更改，也通过真实的汽车证明了其有效性。这也是第一个能够区分错误和总线关闭式攻击的汽车入侵检测系统。

文章介绍

在汽车中有许多的电子控制单元（ECUs），这是行车电脑，比较豪华的车上大概都能找到50-100个ECU，每一个都被分配了特定要执行的功能，并且由于它们各自执行的功能会被划分为一组一组的车内网子网，而这些ECU之间发送消息会通过能够提供稳定通信的CAN协议系统。但CAN协议缺少消息来源识别的功能，因此导致车辆容易受到攻击，且随着汽车功能的发展，车内CAN网络的接入点也在不断增加，就更利于攻击者进行入侵。本文提出的入侵检测系统IDS，叫做VoltageIDS，不需要对现有的行车系统进行更改就能起作用。

本文的出发点是在于，根据电气特性来区分合法的或非法的ECU，即使它们发送相同的消息，攻击者也难以模仿ECU固有的电气特性（electrical characteristics）。因此本文贡献在于：

分析已有的IDS的缺点。
提出的VoltageIDS可以直接在车内系统安装后上路，不需要对车内网络进行更改。
在CAN总线原型、真实车辆以及行驶中的车辆上验证了VoltageIDS，这是众多提出的IDS中第一次在路上尝试验证，结果证明能以较低的错误率检测到伪装攻击或总线关闭攻击。
解决了设备的特性可能会受到环境因素影响而发生变化的特点，比如时间和温度。
能识别总线关闭攻击bus-off，这是最近提出的，而VoltageIDS也是第一个能考虑到的系统。