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為汽車芯片的安全性建立一套全面的驗(yàn)證方法是復(fù)雜而困難的。

汽車電控系統(tǒng)影響車輛的安全

汽車行業(yè)正在試圖簡(jiǎn)化汽車電控單元、SOC和一些其他芯片，同時(shí)想讓他們變得更自動(dòng)化而且更容易駕馭。但是在這個(gè)過(guò)程中，出現(xiàn)了很多意想不到的難題，功能權(quán)限相互交織，以至于進(jìn)展緩慢。

現(xiàn)代汽車可能具有多達(dá)100個(gè)ECU，用于控制諸如發(fā)動(dòng)機(jī)，動(dòng)力總成，變速箱，制動(dòng)器，懸架，娛樂(lè)系統(tǒng)，傳感器系統(tǒng)等車輛功能。

在ISO 26262中，這些電子系統(tǒng)需要依托汽車安全完整性等級(jí)（ASILs），以確定在車輛不同的ECU風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，從而評(píng)定系統(tǒng)的安全性和可靠性。ASIL的分類范圍從A到D（從最低到最苛刻），對(duì)每個(gè)ECU都有不同的限制和要求。

從實(shí)現(xiàn)的角度來(lái)看，要使ECU符合ASIL要求，就需要添加驗(yàn)證硬件和安全機(jī)制，例如關(guān)鍵組件的冗余，糾錯(cuò)碼，內(nèi)置自檢（BiST），系統(tǒng)看門狗或循環(huán)冗余校驗(yàn)等。如今，驗(yàn)證ECU是否符合ASIL要求是一項(xiàng)嚴(yán)格且耗時(shí)的過(guò)程。

Rambus Security 的技術(shù)產(chǎn)品經(jīng)理 Thierry Kouthon表示：“汽車網(wǎng)絡(luò)安全為驗(yàn)證增加了另一組限制�！八�有關(guān)鍵安全系統(tǒng)都是致命的，因?yàn)閷?duì)關(guān)鍵安全系統(tǒng)的成功網(wǎng)絡(luò)攻擊可能導(dǎo)致人身危險(xiǎn)�！�

諸如SAE J3061和 ISO ／ SAE 21434之類的標(biāo)準(zhǔn)解決了汽車網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題，該問(wèn)題在汽車領(lǐng)域涉及潛在威脅而不是已知危害�！斑@極大地增加了驗(yàn)證工作的規(guī)模，復(fù)雜性和時(shí)間，這些工作必須在汽車生產(chǎn)日歷的約束范圍內(nèi)執(zhí)行，” Kouthon說(shuō)。

其中大部分對(duì)汽車行業(yè)來(lái)說(shuō)是全新的。“汽車的數(shù)字化和連接性正在上升，這是由自動(dòng)駕駛，車載連接性和共享出行等大趨勢(shì)推動(dòng)的，”營(yíng)銷高級(jí)總監(jiān)Sandeep Krishnegowda 說(shuō)，比如英飛凌的內(nèi)存解決方案�！斑B接水平的提高伴隨著重大的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樾枰�保護(hù)對(duì)電子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的訪問(wèn)，車輛安全和消費(fèi)者隱私。安全性成為汽車系統(tǒng)中基本的要求，確保車載電子設(shè)備的信任和可靠性。世界各地的汽車制造商將需要獲得網(wǎng)絡(luò)安全批準(zhǔn)，才能在相關(guān)當(dāng)局進(jìn)行汽車注冊(cè)。傳統(tǒng)上，汽車制造商和系統(tǒng)提供商已對(duì)安全性和可靠性要求進(jìn)行了管理。但是，隨著所涉及的電子產(chǎn)品復(fù)雜性的提高，解決安全問(wèn)題的責(zé)任現(xiàn)在正通過(guò)供應(yīng)鏈傳播到半導(dǎo)體公司，其中包括存儲(chǔ)設(shè)備�！�

復(fù)雜的驗(yàn)證方法

說(shuō)起來(lái)容易做起來(lái)難。一方面，汽車應(yīng)用中使用的設(shè)計(jì)和算法處于幾乎恒定的通量狀態(tài)，這就是為什么其中許多內(nèi)置了一定程度的可編程性的原因。

“汽車上的許多設(shè)計(jì)都是高度可配置的，甚至可以根據(jù)從傳感器獲取的數(shù)據(jù)即時(shí)進(jìn)行配置，” ClioSoft 的營(yíng)銷主管 Simon Rance說(shuō)。數(shù)據(jù)從這些傳感器傳回處理器。從車輛到數(shù)據(jù)中心再返回到車輛的龐大數(shù)據(jù)量–所有這些都必須跟蹤。如果出現(xiàn)問(wèn)題，他們必須對(duì)其進(jìn)行跟蹤并找出根本原因。那是需要填補(bǔ)的地方。”

此外，許多此類設(shè)備有望在十年或更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)完美運(yùn)行。

“唯一有效的方法就是采用連續(xù)驗(yàn)證方法，” One Spin Solutions信任與安全產(chǎn)品經(jīng)理 John Hallman 說(shuō)�！澳�需要在芯片級(jí)建立一個(gè)驗(yàn)證套件，當(dāng)設(shè)計(jì)變更時(shí)，您就可以適應(yīng)更新。您還需要環(huán)境維護(hù)，以免更改安全漏洞，這可能是另一個(gè)汽車漏洞引起的故障的模型。但是在所有情況下，您都需要具有進(jìn)行更改的能力。”

Hallman說(shuō)，其中一些可以離線，例如數(shù)字雙胞胎。但是，無(wú)論該模型位于何處，它都必須具有靈活性，并始終如一地檢查問(wèn)題。

工程團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該如何考慮驗(yàn)證安全性確實(shí)取決于項(xiàng)目的范圍。西門子業(yè)務(wù)部 Mentor汽車業(yè)務(wù)部門總經(jīng)理Michael Ziganek表示：“從最簡(jiǎn)單的步驟開始，即IVI集群整合，這非常簡(jiǎn)單，因?yàn)轵?yàn)證和驗(yàn)證的功能都是有限的�！� “但是在未來(lái)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)中，這個(gè)思路比較困難，尤其是在第4級(jí)和第5級(jí)，目前尚未找到正確的方法�！�

另一個(gè)考慮因素是，每個(gè)國(guó)家的法律體系都沒(méi)有為自動(dòng)駕駛和半自動(dòng)駕駛做準(zhǔn)備。Zikganek說(shuō)：“最終，OEM需要承擔(dān)責(zé)任，他們必須確保沒(méi)有人真正處于危險(xiǎn)之中�！� “如果汽車撞車，那是誰(shuí)的錯(cuò)？?jī)扇�年前，業(yè)界認(rèn)為這已解決。但是，如果您觀看最近發(fā)生的事情，那么每個(gè)人都會(huì)拒絕說(shuō)：“不是那么快。讓我們進(jìn)入3級(jí)自動(dòng)駕駛，重點(diǎn)關(guān)注高速公路輔助和停車輔助等功能。其他一切真的很難�！� 當(dāng)前ADAS的驗(yàn)證系統(tǒng)非常簡(jiǎn)單，采用了通常的驗(yàn)證方法，其他所有情況都是例外。如果存在異常，則關(guān)閉系統(tǒng)。但是您無(wú)法通過(guò)4級(jí)和5級(jí)做到這一點(diǎn)。”

最大的挑戰(zhàn)之一是改變汽車界的觀念。汽車公司需要像電子系統(tǒng)公司一樣，從系統(tǒng)層次以及芯片層次開始思考。