中国信通院--LTE-V2X安全技术-白皮书_25页_1mb

LTE-V2X 安全技术总结

核心内容概述

LTE-V2X（基于LTE的车联网通信）作为C-V2X技术的重要组成部分，通过Uu接口（蜂窝通信）和PC5接口（直连通信）实现车辆与各种实体（如基础设施、行人、其他车辆等）之间的通信。由于其广泛的应用场景和复杂的系统架构，LTE-V2X系统面临多种安全风险，包括网络通信、业务应用、车载终端和路侧设备等方面。为保障系统安全，白皮书提出了全面的安全需求和架构机制，并结合我国实际情况提出了安全基础设施的部署方案。

主要观点

• 安全风险多样：LTE-V2X系统在不同通信场景下存在多种安全威胁，如假冒终端、数据篡改、隐私泄露、消息风暴、非法访问、固件漏洞等。
• 安全需求明确：系统需满足双向认证、数据加密、完整性保护、抗重放、隐私保护等关键安全需求，确保业务数据和用户信息的安全。
• 安全机制完善：包括网络层和应用层的安全机制，如基于PKI的数字证书机制、国密算法应用、IPSec/TLS等加密技术，以及终端和路侧设备的物理和软件安全措施。
• 安全基础设施部署：需要建立完整的CA证书管理系统，以支持安全认证和通信机制。部署方案分为集中式和分布式两种，分别适用于不同管理需求的场景。
• 安全运营与管理：构建涵盖数据采集、处理和可视化的安全运营体系，实现对安全事件的全生命周期管理，提升整体安全防御能力。

关键信息

1. 系统组成与接口

• LTE-V2X系统包括云、管、端三个主要部分。
• 通信接口分为Uu接口（蜂窝通信）和PC5接口（直连通信），分别适用于不同场景下的数据传输。

2. 安全风险分类

• 网络通信：包括假冒终端、信令/数据窃听、篡改、重放、伪基站等。
• 业务应用：包括假冒用户、消息篡改/伪造、隐私泄露、消息风暴等。
• 车载终端：面临接口层面和设备层面的安全风险，如物理接口入侵、固件逆向、系统漏洞、数据泄露等。
• 路侧设备（RSU）：存在非法接入、运行环境风险、设备漏洞、远程升级、部署维护风险等。

3. 安全需求

• 网络通信安全：支持双向认证、加密、完整性保护、抗重放保护、用户身份隐藏等。
• 业务应用安全：确保数据传输和存储的机密性、完整性，以及用户隐私保护。
• 终端和路侧设备安全：包括接口访问控制、系统隔离、安全启动与升级、安全存储与传输、部署环境安全等。

4. 安全架构及机制

• 蜂窝通信场景：包含6个安全域，涉及网络接入、网络域、认证及密钥管理、业务接入、能力开放、网络能力开放。
• 直连通信场景：包含4个安全域，涉及网络层安全、安全能力支撑、应用层安全、外部网络域安全。
• 应用层安全机制：采用基于PKI（公钥基础设施）的数字证书机制，支持国密算法，并实现消息认证、完整性保护、隐私保护等功能。
• CA基础设施构建：包括注册CA、授权CA、假名CA、证书撤销CA等，实现对终端设备的认证、授权、证书管理及撤销。

5. 安全部署方案

• 集中式部署：由单一根CA统一管理所有子CA，适用于有明确主管责任部门的场景。
• 分布式部署：各业务可使用不同的根CA，通过交叉认证建立可信体系，适用于多部门协同管理的场景。

6. 安全运营与管理

• 安全运营体系包括数据采集层、数据处理层、可视化层。
• 通过事件采集、分析、响应、可视化，实现对车联网安全事件的全流程管理。

安全技术展望

• LTE-V2X将向5G-V2X演进，引入低时延、高可靠通信技术，支持自动驾驶等更复杂的应用。
• 与**移动边缘计算（MEC）**结合，形成分层、多级边缘计算体系，提升业务处理效率。
• 下一阶段研究可关注轻量级安全技术和物理层安全机制，以降低带宽占用和运算开销，提升系统性能与安全性。

主要贡献单位

• 中国移动
• 中国信通院（CAICT）
• 中兴（ZTE）
• 高通（Qualcomm）
• 思特奇（Neusoft）
• 金霞都堂大学
• 360（www.360.cn）
• 四维图新
• 大陆集团（Continental）
• 延锋伟也圆
• 千方科技（CHINATRANSINFO）
• 三星（SAMSUNG）

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