2、汽车系统安全与安保风险的综合分析

汽车系统安全与安保风险的综合分析

1. 汽车系统建模与安全安保交互分析

汽车由众多分布式组件（如ECU）协同控制，这些组件通过专用总线系统（如CAN、FlexRay或以太网）相互通信。我们关注的是这些组件之间的相互作用，即单个组件的安全攻击或安全故障如何传播导致整个系统的损失。

• 安全与安保的相互影响
  • 安保影响安全 ：若攻击者成功控制车辆的某个组件，就能操纵其内部程序。一方面，被操纵的程序可能计算出错误的输出数据，导致依赖该输出的后续组件出现故障；另一方面，攻击者可能利用被控制的组件攻击其相邻组件。攻击成功的概率取决于组件间的连接类型（或协议）以及目标组件所安装和运行的安全机制的强度。
  • 安全影响安保 ：安全方面，我们将组件抽象为一个接收输入、提供输出并执行内部程序的计算单元。若组件执行指定的内部程序，且提供所需输入的所有组件都正常运行，则该组件正常工作。组件故障的概率通常由硬件缺陷的概率决定。组件故障会导致功能降低或冗余减少，车辆可能从正常模式进入紧急模式，如只能将车辆安全停靠在路边。

2. 汽车系统组件依赖关系的形式化

为了分析汽车系统的安全和安保风险，我们将系统组件的依赖关系形式化为依赖图。
- 依赖图的定义
- 节点 ：图中的每个节点表示车辆的一个特定组件（如当今汽车中的ECU或未来自动驾驶车辆中中央处理单元上运行的独立进程），还有