汽车电控系统影响车辆的安全-轿车网

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为汽车芯片的安全性建立一套全面的验证方法是复杂而困难的。

汽车电控系统影响车辆的安全

汽车行业正在试图简化汽车电控单元、SOC和一些其他芯片，同时想让他们变得更自动化而且更容易驾驭。但是在这个过程中，出现了很多意想不到的难题，功能权限相互交织，以至于进展缓慢。

现代汽车可能具有多达100个ECU，用于控制诸如发动机，动力总成，变速箱，制动器，悬架，娱乐系统，传感器系统等车辆功能。

在ISO 26262中，这些电子系统需要依托汽车安全完整性等级（ASILs），以确定在车辆不同的ECU风险等级，从而评定系统的安全性和可靠性。ASIL的分类范围从A到D（从最低到最苛刻），对每个ECU都有不同的限制和要求。

从实现的角度来看，要使ECU符合ASIL要求，就需要添加验证硬件和安全机制，例如关键组件的冗余，纠错码，内置自检（BiST），系统看门狗或循环冗余校验等。如今，验证ECU是否符合ASIL要求是一项严格且耗时的过程。

Rambus Security 的技术产品经理 Thierry Kouthon表示：“汽车网络安全为验证增加了另一组限制。“所有关键安全系统都是致命的，因为对关键安全系统的成功网络攻击可能导致人身危险。”

诸如SAE J3061和 ISO ／ SAE 21434之类的标准解决了汽车网络安全问题，该问题在汽车领域涉及潜在威胁而不是已知危害。“这极大地增加了验证工作的规模，复杂性和时间，这些工作必须在汽车生产日历的约束范围内执行，” Kouthon说。

其中大部分对汽车行业来说是全新的。“汽车的数字化和连接性正在上升，这是由自动驾驶，车载连接性和共享出行等大趋势推动的，”营销高级总监Sandeep Krishnegowda 说，比如英飞凌的内存解决方案。“连接水平的提高伴随着重大的网络安全风险，因为需要保护对电子系统和数据的访问，车辆安全和消费者隐私。安全性成为汽车系统中基本的要求，确保车载电子设备的信任和可靠性。世界各地的汽车制造商将需要获得网络安全批准，才能在相关当局进行汽车注册。传统上，汽车制造商和系统提供商已对安全性和可靠性要求进行了管理。但是，随着所涉及的电子产品复杂性的提高，解决安全问题的责任现在正通过供应链传播到半导体公司，其中包括存储设备。”

复杂的验证方法

说起来容易做起来难。一方面，汽车应用中使用的设计和算法处于几乎恒定的通量状态，这就是为什么其中许多内置了一定程度的可编程性的原因。

“汽车上的许多设计都是高度可配置的，甚至可以根据从传感器获取的数据即时进行配置，” ClioSoft 的营销主管 Simon Rance说。数据从这些传感器传回处理器。从车辆到数据中心再返回到车辆的庞大数据量–所有这些都必须跟踪。如果出现问题，他们必须对其进行跟踪并找出根本原因。那是需要填补的地方。”

此外，许多此类设备有望在十年或更长时间内完美运行。

“唯一有效的方法就是采用连续验证方法，” One Spin Solutions信任与安全产品经理 John Hallman 说。“您需要在芯片级建立一个验证套件，当设计变更时，您就可以适应更新。您还需要环境维护，以免更改安全漏洞，这可能是另一个汽车漏洞引起的故障的模型。但是在所有情况下，您都需要具有进行更改的能力。”

Hallman说，其中一些可以离线，例如数字双胞胎。但是，无论该模型位于何处，它都必须具有灵活性，并始终如一地检查问题。

工程团队应该如何考虑验证安全性确实取决于项目的范围。西门子业务部 Mentor汽车业务部门总经理Michael Ziganek表示：“从最简单的步骤开始，即IVI集群整合，这非常简单，因为验证和验证的功能都是有限的。” “但是在未来的自动驾驶系统中，这个思路比较困难，尤其是在第4级和第5级，目前尚未找到正确的方法。”

另一个考虑因素是，每个国家的法律体系都没有为自动驾驶和半自动驾驶做准备。Zikganek说：“最终，OEM需要承担责任，他们必须确保没有人真正处于危险之中。” “如果汽车撞车，那是谁的错？两三年前，业界认为这已解决。但是，如果您观看最近发生的事情，那么每个人都会拒绝说：“不是那么快。让我们进入3级自动驾驶，重点关注高速公路辅助和停车辅助等功能。其他一切真的很难。” 当前ADAS的验证系统非常简单，采用了通常的验证方法，其他所有情况都是例外。如果存在异常，则关闭系统。但是您无法通过4级和5级做到这一点。”

最大的挑战之一是改变汽车界的观念。汽车公司需要像电子系统公司一样，从系统层次以及芯片层次开始思考。