5G技術(shù)下車聯(lián)網(wǎng)安全和隱私問題

李偉鑫，張傳達，查先毅

（中通服咨詢設(shè)計研究院有限公司，四川 成都 610036）

0 引 言

隨著智能技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，5G技術(shù)支持下的車聯(lián)網(wǎng)體系受到了更多的關(guān)注。為了更好地順應(yīng)智能汽車創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略要求，要全面整合車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)內(nèi)容，從而滿足交通管理具體需求。

1 智能車聯(lián)網(wǎng)

車聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)本身具有自組網(wǎng)應(yīng)用特點，基于無線分布式結(jié)構(gòu)完成組網(wǎng)設(shè)置，更加關(guān)注多跳、自組織以及自管理的應(yīng)用效能，以便建立更加可控的技術(shù)應(yīng)用平臺。在車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用體系中，要求固定范圍內(nèi)通信車輛實現(xiàn)信息交互，能對車速、位置以及路況數(shù)據(jù)等進行匯總，建立完整的自主連接模式，打造專屬于車輛運行的移動網(wǎng)絡(luò)平臺[1]。

在車聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)中，車載單元、路旁單元等是主要組成部分。將車載單元直接設(shè)置在移動的車輛中，建立移動終端模式，結(jié)合不同類型移動終端的通信內(nèi)容和頻率差異完成對應(yīng)配置工作。路旁單元則是安裝在道路關(guān)鍵點位置，設(shè)置對應(yīng)的雷達范圍，并針對雷達搜索范圍內(nèi)匹配的車載單元實現(xiàn)無線接入，從而形成針對上層應(yīng)用服務(wù)器和下層車輛的實時性管理，更好地完成車輛信息共享。

在車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用過程中，借助于蜂窩車聯(lián)網(wǎng)（Cellular Vehicle-to-Everything，C-V2X）技術(shù)有效將車輛和其他事物予以聯(lián)系。按照具體應(yīng)用概念，C-V2X技術(shù)主要分為長期演進車聯(lián)網(wǎng)（Long Term Evolution Vehicle-to-Everything，LTE-V2X）技術(shù)和新空D車聯(lián)網(wǎng)（New Radio Vehicle-to-Everything，NRV2X）技術(shù)[2]?；谲嚶?lián)網(wǎng)體系架構(gòu)處理要求，在應(yīng)用具備低時延、高可靠以及大帶寬等特點的車輛與車輛（Vehicle to Vehicle，V2X）通信技術(shù)時，也要配合通信技術(shù)和分級實時計算打造更加合理的應(yīng)用平臺。

此外，利用多級實時性計算系統(tǒng)，基于業(yè)務(wù)部署中心V2X計算平臺還能在基站側(cè)部署邊緣V2X計算節(jié)點，維持高性能和應(yīng)用實時性。在C-V2X技術(shù)應(yīng)用過程中，打造較為科學(xué)的控制策略和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，自上而下為應(yīng)用側(cè)、云端、邊緣側(cè)以及終端側(cè)，如圖1所示。

圖1 C-V2X技術(shù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

2 車聯(lián)網(wǎng)安全和隱私問題解決方案

基于5G技術(shù)的生態(tài)復(fù)雜性和敏捷性，要想實現(xiàn)其安全應(yīng)用和控制，需要整合網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)體系，從而更好地解決網(wǎng)絡(luò)運行風(fēng)險問題。將零接觸網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)管理定位為解決5G網(wǎng)絡(luò)管理和安全問題的關(guān)鍵，將所有的操作流程和任務(wù)內(nèi)容節(jié)點均設(shè)定為自動執(zhí)行模式，包括規(guī)劃設(shè)計、交付、部署以及監(jiān)視優(yōu)化等?；跈C器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)分析的人工智能是增設(shè)零接觸網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)管理自主能力的關(guān)鍵要素，改進網(wǎng)絡(luò)認知的同時，在預(yù)設(shè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境體系內(nèi)配合5G加密通信結(jié)構(gòu)實現(xiàn)預(yù)測處理工作[3]。在智能傳輸系統(tǒng)分布式處理體系中，分布式密鑰管理具有重要的應(yīng)用價值，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)集中控制點就能建立完整的控制模式[4]。

2.1 基于證書和假名機制的安全和隱私問題解決方案

結(jié)合認證機構(gòu)頒發(fā)根證書的方式完成匿名和身份隱藏處理，有效建立基于物聯(lián)網(wǎng)和5G技術(shù)的融合機制，并充分結(jié)合控制標(biāo)準(zhǔn)打造融合洋蔥路由、群組匿名性的控制體系。

智能交通（Intelligent Transportation System，ITS）安全消息主要采取廣播方式完成傳輸處理，因此ITS站之間的可信關(guān)系能得到驗證和擴展。ITS隱私框架實例中，采取智能傳輸系統(tǒng)、安全服務(wù)體系結(jié)構(gòu)、信任和隱私管理以及通信體系結(jié)構(gòu)等能夠?qū)崿F(xiàn)信息安全任務(wù)的實時性管理，在滿足信息技術(shù)、安全技術(shù)以及IT安全評估技術(shù)應(yīng)用需求的同時，為車聯(lián)網(wǎng)安全管控工作的落實予以支持[5]。此外，ITS安全組件借助分布式模型完成相應(yīng)處理工作，能實現(xiàn)分區(qū)設(shè)計的目標(biāo)，維持發(fā)送者和接收者應(yīng)用控制的規(guī)范效果。ITS設(shè)計架構(gòu)如圖2所示。

圖2 ITS設(shè)計架構(gòu)

由圖2可知，區(qū)域1能實現(xiàn)發(fā)送者和接收者之間的多播數(shù)據(jù)處理，區(qū)域2借助密鑰管理各組控制器，區(qū)域3利用多播安全策略管理策略服務(wù)器，共同打造基于密鑰分析的安全監(jiān)督管理模式，維持安全監(jiān)管和隱私維護等工作的規(guī)范性。同時，要結(jié)合不同區(qū)域傳輸管理節(jié)點的要求開展具體工作，維持5G技術(shù)下車聯(lián)網(wǎng)運行安全性和隱私保護效果。

2.2 基于數(shù)據(jù)流的安全和隱私問題解決方案

在基于5G技術(shù)支持的車聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)服務(wù)體系中，要積極整合具體的應(yīng)用模式，打造更加可控的管理機制，秉持隱私實時性監(jiān)督管理原則，確保相關(guān)工作都能落實到位[6]。

基于5G技術(shù)進行統(tǒng)籌管理和控制，制定更加合理且有效的隱私監(jiān)督機制。首先，結(jié)合5G生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)用模式，在不同應(yīng)用場景內(nèi)建立相應(yīng)的控制器和處理器，以便及時完成信息的匯總和控制，減少信息泄漏造成的影響，提升信息隱私管理工作的整體效果。其次，利用混合數(shù)據(jù)存儲的方式建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)匯總模式，保證存儲效果符合具體要求。最后，利用個人數(shù)據(jù)錢包等業(yè)務(wù)完成隱私數(shù)據(jù)與密鑰處理的融合，提高數(shù)據(jù)信息安全性[7]。

結(jié)合數(shù)據(jù)管理控制工作的基本需求，為提升5G通信技術(shù)下車聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)隱私管理水平，需要充分重視5G技術(shù)體系內(nèi)數(shù)據(jù)的基本特征，打造更加可控的數(shù)據(jù)管理平臺。結(jié)合數(shù)據(jù)應(yīng)用環(huán)境，在滿足車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)需求的同時，修改數(shù)據(jù)泄露提醒截止日期，建立連續(xù)許可的處理模式，確保安全監(jiān)督控制工作都能順利展開，減少隱私處理不當(dāng)造成的影響。除此之外，利用先進的保護機制完成隱私保護管理[8]。

結(jié)合實際數(shù)據(jù)應(yīng)用管理需求，擬定并落實電子隱私法規(guī)最終版本中涉及5G技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，依據(jù)實際應(yīng)用框架的具體結(jié)構(gòu)開展對應(yīng)的隱私管制工作。

在安全和網(wǎng)絡(luò)控制體系內(nèi)，要積極完善物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式，綜合考量數(shù)據(jù)交互的基本需求，并分析標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，結(jié)合設(shè)備和服務(wù)應(yīng)用要求，證明具體工作都能落實到位。此之，要結(jié)合因特網(wǎng)協(xié)議關(guān)注非IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)展情況，以保證具體問題得以具體分析和解決[9]。

2.3 基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的安全和隱私問題解決方案

結(jié)合技術(shù)規(guī)范和對5G技術(shù)影響的評估，確定基于安全層面的應(yīng)用內(nèi)容和關(guān)鍵點。綜合考量網(wǎng)絡(luò)組件結(jié)構(gòu)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，按照安全科學(xué)的控制方案開展具體工作，維持統(tǒng)籌管理的規(guī)范性效果，提升車聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)應(yīng)用控制的整體水平。結(jié)合實際情況升級監(jiān)控處理機制，實現(xiàn)多連通性優(yōu)化升級。積極拓寬應(yīng)用服務(wù)范圍，整合業(yè)務(wù)管理機制和控制模式，為新的議定內(nèi)容創(chuàng)設(shè)良好的技術(shù)平臺，結(jié)合協(xié)議和相關(guān)條例整合安全監(jiān)管機制，保證安全風(fēng)險監(jiān)管效果最優(yōu)化[10]。利用端到端用戶身份完全匿名化的處理方式開展具體工作，維持可控性處理機制的同時，發(fā)揮新標(biāo)準(zhǔn)密碼算法的應(yīng)用優(yōu)勢，維持5G技術(shù)體系下車聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用管理的規(guī)范效果。此外，要界定關(guān)聯(lián)內(nèi)容，從而確保加密工作落實到位，有效打造更加安全可靠的車聯(lián)網(wǎng)信息交互平臺。

3 結(jié) 論

總而言之，5G技術(shù)自身的高數(shù)據(jù)率和低時延特點能為車聯(lián)網(wǎng)提供便利，但也引發(fā)了人們對于安全問題和隱私保護問題的思考與關(guān)注。為了提高安全隱私管理水平，要結(jié)合實際情況構(gòu)建傳輸系統(tǒng)隱私處理框架，發(fā)揮智能技術(shù)的優(yōu)勢，實現(xiàn)安全組網(wǎng)分布式控制目標(biāo)，針對安全風(fēng)險和隱私風(fēng)險開展具體工作，從而促進車聯(lián)網(wǎng)可持續(xù)健康發(fā)展。