车用安全通信：协议、安全及隐私 [Vehicle Safety Communications:Protocols,Security and Privacy] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[意] 卢卡·戴尔格罗斯（Luca Delgrossi），[美] 张涛（Tao Zhang） 著，鲁光泉，田大新，王云鹏 译

图书标签:

• 车联网
• V2X
• 安全通信
• 协议
• 隐私保护
• 信息安全
• 汽车安全
• 无线通信
• 网络安全
• 智能交通

出版社： 北京理工大学出版社

ISBN：9787568200929

版次：1

商品编码：11681368

包装：平装

外文名称：Vehicle Safety Communications:Protocols,Security and Privacy

开本：16开

出版时间：2015-04-01

用纸：胶版纸

页数：373

字数：39600

内容简介

　　要想实现以上描述还有着很复杂的技术性问题，《车用安全通信：协议、安全及隐私》可以为解决这一问题奠定基础。此书内容包括了车内信息传送和处理的体系结构，以及车辆对外部信息的接收和处理。值得注意的是，此书的主题通过几个层面进行讨论，清晰地阐述了影响车辆安全的因素。这些主题包括：车辆交互的总体方案，以及利用信息连通性实现各种功能的方式。其中，一个重要的内容就是信息交互技术的解释性说明和如何满足设计要求，包括延迟、延迟抖动、可扩展性要求。此书对于计算和仿真的过程都进行了详细描述，使得读者能够理解其中各细节。《车用安全通信：协议、安全及隐私》极其重要的研究内容之一是对安全和隐私的深入探索，以及建立加密和密钥／证书管理的基本机制。我们很难想象，如果没有《车用安全通信：协议、安全及隐私》的正确思想引导，该如何建立智能汽车的基本控制系统。同时，要明白我们所面临的问题是什么，以及找到难以满足通信要求的核心原因。最后，虽然我们可以理想化一些概念，并构建一个理想化的安全系统，再对其进行仿真研究，但是这仍然不如根据实验和典型实际场景进行研究。作者阐述了该领域已经取得的一些研究成果。《车用安全通信：协议、安全及隐私》对于从事车车交互系统的研究人员以及想要了解这方面潜在技术的人员来说，都是一本非常不错的参考书。

作者简介

　　鲁光泉，博士，北京航空航天大学副教授、硕士生导师、交通科学与’I：程学院副院长，作为国家863课题“车车交互式协同控制系统关键技术”的负责人，在车车协同安全控制理论、车车协同关键技术、车车协同系统集成验证等方面进行了系统深入的研究，在我国首次实现了交叉口无信号安全通行、自适应跟驰等典型车车协同安全控制技术的实车测试验证。
　　
　　田大新，博士，北京航空航天大学副教授、硕士生导师、车路协同与安全控制北京市重点实验室副主任。主要研究领域包括：车辆自组织网络、智能交通系统、群体智能、车联网、车路协系统。主持国家自然科学基金项目1项、“863计划”子课题2项；作为主要参加人参加科研项目10项；发表相关学术论文70篇，授权发明专利5项，获省部、行业奖励6项。
　　
　　王云鹏，教育部长江学者特聘教授，北京航空航天大学教授、博士生导师、交通科学与工程学院院长、车路协同与安全控制北京市重点实验室主任。作为我国车路协同技术的积极推动者，倡导并设立了我国首个车路协同领域国家863主题项目“智能车路协同关键技术研究”，并在关键技术研究中做出I『突出贡献。

内页插图

目录

第1章 交通安全
第2章 汽车安全技术进展
第3章 车辆结构
第4章 车联网
第5章 专用短程通信
第6章 WAVE的物理层
第7章 WAVE的媒体访问控制层
第8章 DSRC的数据速率
第9章 WAVE的上层
第10章 车路协同安全应用
第11章 车车协同安全应用
第12章 DSRC扩展（DSRC可扩展性）
第13章 安全与隐私威胁及需求
第14章 加密机制
第15章 车辆网络公钥基础设施
第16章 隐私保护与共享证书
第17章 短期独有证书的隐私保护
第18章 群签名机制下的隐私保护
第19章 针对认证授权中心的隐私保护
第20章 隐私保护证书管理方案对比
第21章 IEEE1609.2安全服务
第22章 4G技术在车辆安全通信中的应用
词汇表

前言/序言

车辆安全通信：融合互联时代的守护者 随着汽车工业向着智能化、网联化飞速迈进，“车联网”（Internet of Vehicles, IoV）已不再是科幻概念，而是深刻改变我们出行方式和生活体验的现实。车辆不再是孤立的交通工具，而是能够与周围环境、基础设施乃至其他车辆进行实时信息交互的智能终端。这种互联互通极大地提升了交通效率、优化了驾驶体验，更重要的是，为实现更高层次的交通安全提供了前所未有的机遇。然而，伴随而来的是复杂多变的通信协议、严峻的安全挑战以及日益凸显的隐私顾虑。 本书——《车用安全通信：协议、安全及隐私》——正是致力于深度剖析这一复杂且至关重要的领域。我们旨在为读者提供一个全面、系统且深入的理解框架，帮助大家把握车用安全通信的核心脉络，应对其内在的挑战，并为未来的发展指明方向。 一、 基石：车用通信协议的演进与现状 理解车用安全通信，首先必须深入理解其赖以生存的通信协议。汽车内部，从发动机控制单元（ECU）到车载娱乐系统，需要高效可靠的通信来协调工作。CAN（Controller Area Network）总线作为汽车内部通信的“骨干”，以其高可靠性和实时性，数十年来一直占据主导地位。然而，随着车载电子设备的爆炸式增长，以及对更高带宽和更灵活性的需求，LIN（Local Interconnect Network）、FlexRay、MOST（Media Oriented Systems Transport）等协议应运而生，各自承担着不同的通信任务。 而当我们将目光投向车外，即车与车（V2V）、车与基础设施（V2I）、车与行人（V2P）、车与网络（V2N），以及车与云（V2C）的通信时，一个全新的通信范式——车联网通信（V2X）——便展现在我们面前。V2X通信的实现，离不开一系列关键技术和标准。其中，DSRC（Dedicated Short-Range Communications） 作为一种成熟的短程专用通信技术，凭借其低延迟的特点，在早期V2X应用中扮演了重要角色，尤其是在提高道路安全方面，如碰撞预警、变道辅助等。 然而，DSRC的技术演进和部署面临一些挑战。与此同时，C-V2X（Cellular V2X） 技术，基于蜂窝网络技术，如LTE和5G，正以其更广泛的覆盖范围、更高的灵活性以及与现有移动通信生态系统的集成能力，迅速崛起并成为行业的主流发展方向。C-V2X不仅能够支持V2V、V2I等传统V2X场景，还能为更高级别的自动驾驶、信息服务等提供强大的通信支持。本书将详细阐述这些核心通信协议的工作原理、技术特性、优缺点以及在不同应用场景下的适用性。我们将深入探讨它们如何在高动态、高密度、高可靠性要求的车联网环境中高效运作，确保信息能够被准确、及时地传递。 二、 挑战：车用安全通信的严峻考验 互联互通带来了便利，但也如同硬币的另一面，暴露了前所未有的安全隐患。在车联网环境中，通信链路的开放性、信息传输的广泛性，使得车辆面临着来自网络世界的各种威胁。 1. 协议层面的安全威胁： 即使是像CAN这样的内部通信总线，也并非密不透风。恶意代码注入、总线干扰、拒绝服务攻击等都可能对车辆的正常运行造成严重干扰，甚至引发事故。对于V2X通信，其基于无线传输的特点，更容易受到窃听、篡改、欺骗等攻击。攻击者可能伪造车辆身份，发送虚假信息，误导其他车辆或交通基础设施，从而制造混乱甚至导致灾难。 2. 身份认证与完整性保护： 在一个由无数节点组成的动态网络中，如何确保通信信息的来源是可信的？如何验证发送方身份的真实性？这是车用安全通信面临的首要难题。如果车辆无法确认接收到的信息是否来自合法且安全的源头，那么任何基于这些信息的决策都可能充满风险。同样，信息的完整性也至关重要，一旦信息在传输过程中被篡改，其后果不堪设想。本书将深入探讨各种身份认证机制，如公钥基础设施（PKI）、数字签名等，以及它们在车联网安全中的应用。 3. 数据加密与防窃听： 敏感的驾驶信息、车辆状态、甚至乘客的行程轨迹，都可能在通信过程中被泄露。为了保护这些隐私信息，数据加密是必不可少的手段。我们将探讨不同加密算法的原理和应用，以及如何在满足实时通信要求的同时，实现高效可靠的数据加密。 4. 恶意软件与网络攻击： 随着车载系统的日益复杂，引入了更多的软件和硬件组件，也增加了潜在的攻击面。恶意软件的植入、远程代码执行、系统漏洞的利用等，都可能成为攻击者入侵车辆控制系统的途径。本书将分析这些潜在的网络攻击向量，并探讨相应的防御策略。 5. 物理层与无线通信安全： 无线通信本身也存在一定的脆弱性，如信号干扰、欺骗基站等。如何确保无线通信的安全性，防止信号被劫持或篡改，是车用安全通信安全体系中不可或缺的一环。 三、 守护：隐私保护与合规性要求 在享受车联网带来的便利的同时，个人隐私的保护问题也日益突出。车辆在行驶过程中会产生大量的个人数据，包括但不限于： 行程信息： 起始点、目的地、行驶轨迹、行驶时间等。 驾驶行为： 速度、刹车、油门、转向等习惯。 车辆状态： 故障信息、维修记录、燃油消耗等。 车内环境信息： 乘客身份（通过摄像头或麦克风）、车内活动等。 这些数据如果被不当收集、存储或使用，将严重侵犯用户的隐私权。因此，在设计和部署车用安全通信系统时，隐私保护必须被置于核心地位。 本书将深入探讨以下隐私保护的关键方面： 数据最小化原则： 仅收集必要的数据，避免过度采集。 匿名化与假名化技术： 通过技术手段隐藏或模糊个人身份信息。 访问控制与授权机制： 严格管理对敏感数据的访问权限，确保只有授权人员或系统才能访问。 数据生命周期管理： 明确数据的收集、存储、使用、共享和删除的整个生命周期，并采取相应的安全措施。 用户同意与透明度： 用户应被明确告知数据收集的范围、目的，并享有控制自身数据的权利。 此外，随着全球各国对数据隐私保护的法规日益严格（例如欧盟的GDPR、中国的《个人信息保护法》等），车用安全通信系统也必须满足相应的法律法规要求。本书将探讨这些合规性要求，以及如何在技术实现层面满足这些法律框架。 四、 展望：面向未来的车用安全通信 车用安全通信是一个快速发展的领域，新的技术和挑战层出不穷。本书不仅着眼于当前的技术和挑战，更将展望未来的发展趋势。 人工智能与机器学习在安全领域的应用： 如何利用AI技术来检测异常行为、预测潜在威胁、优化安全策略。 区块链技术的潜力： 如何利用区块链的去中心化、不可篡改特性来增强数据安全和身份认证。 高级驾驶辅助系统（ADAS）与自动驾驶的安全保障： 随着自动驾驶技术的发展，对通信的安全性和可靠性提出了更高的要求。 跨域安全与协作： 如何实现不同车辆、不同基础设施之间，甚至与城市交通管理系统之间的协同安全。 《车用安全通信：协议、安全及隐私》旨在成为您探索车联网安全领域的一本必不可少的参考书。无论您是汽车制造商的技术人员、通信工程师、安全专家、研究学者，还是对智能出行充满好奇的爱好者，本书都将为您提供宝贵的知识和深刻的见解，共同构建一个更安全、更智能、更值得信赖的出行未来。

评分☆☆☆☆☆

随着汽车产业的飞速发展，我越来越关注那些看不见的“幕后”技术，尤其是涉及车辆之间通信和数据安全的部分。我对自动驾驶和智能网联汽车的未来充满憧憬，但也深知，这种高度互联的系统必然伴随着严峻的安全挑战和隐私风险。我常常设想，当车辆能够实现“对话”时，它们之间传递的是怎样的信息？这些信息的传递过程是否安全？会不会被不法分子利用，从而影响到车辆行驶的安全，甚至威胁到乘客的人身安全？更让我牵挂的是，在这个过程中，我们个人的驾驶习惯、出行轨迹、甚至车内消费等敏感信息，又该如何才能得到有效的保护，不被泄露和滥用？《车用安全通信：协议、安全及隐私》这个书名，仿佛是为我量身打造的一把钥匙，能够打开我心中对这些问题的疑惑之门。我渴望在这本书中找到关于车用通信协议的深入讲解，了解它们的设计原理和安全考量。同时，我也期待书中能详细阐述目前存在的安全威胁，以及相应的防护措施。最重要的是，我希望能清晰地了解到，在享受科技便利的同时，如何才能确保个人隐私不被侵犯。

评分☆☆☆☆☆

我一直对汽车行业的技术革新充满热情，尤其是在安全性和智能化方面。最近，我开始关注车辆之间以及车辆与基础设施之间的通信技术，我意识到这对于实现真正的自动驾驶和智慧交通至关重要。但与此同时，我也对由此产生的安全和隐私风险感到担忧。我经常思考，当车辆能够互相“交流”时，它们传递的信息是否安全可靠？是否存在被黑客攻击或窃听的可能？更令我担忧的是，车辆会收集和存储大量的用户数据，包括行驶轨迹、个人习惯、甚至支付信息，这些隐私信息如何才能得到充分的保护？这本书的题目，即《车用安全通信：协议、安全及隐私》，恰好回应了我所有的疑问。我非常期待书中能够详细介绍各种车用通信协议的运作方式，以及它们在安全方面是如何设计的。同时，我也希望了解当前面临的主要安全威胁有哪些，以及有哪些技术和策略可以用来防范这些威胁。此外，关于个人隐私的保护，这本书应该会提供一些重要的指导和解决方案。

评分☆☆☆☆☆

我一直对汽车的智能化发展充满好奇，特别是随着自动驾驶技术的日益成熟，车辆之间以及车辆与基础设施之间的通信变得越来越重要。这本书的题目《车用安全通信：协议、安全及隐私》一出现，就立刻吸引了我的注意。我一直想深入了解，当汽车能够“说话”时，它们会说些什么，这些“语言”又是如何保证安全和不泄露个人隐私的。想象一下，一辆车在高速公路上行驶，它需要与其他车辆分享自己的位置、速度、意图，甚至路况信息，这背后需要多么复杂的协议来支撑？而这些信息如果被恶意攻击者截获，后果将不堪设想。更不用说，车内大量的个人数据，如导航记录、通信信息、驾驶习惯等，如何才能得到有效的保护，不被滥用。这本书的题目触及了我对未来交通场景最核心的担忧与期待，我迫切地想知道，在这个日益互联的世界里，我们该如何确保车用通信的可靠性，同时又能守护好自己的隐私。它似乎是一本能够为我解答这些疑惑的指南，让我对这个复杂的技术领域有一个更清晰、更全面的认识。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对未来出行方式充满好奇的普通读者，我一直对车辆之间的信息交互以及由此衍生的安全问题非常感兴趣。想象一下，一辆车能在行驶中与其他车辆进行信息交换，这无疑是实现更高效、更安全的交通系统的关键一步。但我的脑海里总是会浮现出各种各样的问题：这些通信是怎样实现的？有没有什么特殊的“语言”规则？最让我担心的是，在如此密集的信息交换中，我们个人的隐私信息会不会被暴露？或者，这些通信会不会被恶意利用，造成安全隐患？《车用安全通信：协议、安全及隐私》这个书名，非常直接地触及了我内心最深处的疑问。我迫切地想知道，究竟有哪些协议在支撑着这项技术？这些协议在设计时，是如何考虑到安全性的？又有哪些机制能够有效保护我们不被监控，或者我们的数据不被滥用？我期待这本书能够用一种相对易懂的方式，为我揭示这个复杂而重要的领域。

评分☆☆☆☆☆

最近我对车辆安全通信这个领域产生了浓厚的兴趣，尤其是关于车载通信协议和数据安全方面的内容。我一直觉得，随着汽车越来越智能化，它们之间的信息交互将是未来交通发展的一个关键点。但这背后也隐藏着不少挑战，比如如何确保通信的稳定性和实时性，尤其是在复杂多变的交通环境中。而且，数据安全和隐私保护更是重中之重。我们每天在车上会产生大量的数据，包括行驶轨迹、驾驶习惯，甚至个人偏好设置等等。如果这些信息得不到妥善保护，后果不堪设想。这本书的书名《车用安全通信：协议、安全及隐私》精准地击中了我的关注点，让我感觉它能够系统地讲解这些关键问题。我期待书中能够深入剖析各种通信协议的原理和优劣，并详细阐述现有的安全机制和应对潜在威胁的策略。更重要的是，我希望能了解到在保障通信安全的同时，如何有效保护用户的个人隐私，避免信息泄露和滥用。这本书听起来像是一本能够为我提供深入见解和实用知识的宝藏。