车联网信息安全概论-习题及答案 【ch04】车联网信息安全关键技术.docx

第四章车联网信息安全关键技术1.车联网数字证书认证系统如何保证对生命周期内的密钥对进行全过程管理？ 答：（1）密钥生成：认证系统在创建数字证书时，会生成密钥对，包括公钥和私钥。密钥 生成过程需要使用强大的随机数生成器，确保密钥的随机性和不可预测性。（2）密钥存储：认证系统会安全地存储生成的密钥对，通常将私钥存储在安全的硬件模块 中，如硬件安全模块（HSM）或智能卡，以防止私钥泄露。（3）密钥备份和恢复：认证系统会定期进行密钥备份，并确保备份数据的安全性。在密钥 丢失或损坏时，可以通过备份恢复密钥，保证密钥的可用性。（4）密钥更新：为了防止密钥过期或被攻击，认证系统会定期更新密钥对。密钥更新过程 需要遵循安全的协议和流程，确保新密钥的安全性。（5）密钥注销：在密钥失效或不再使用时，认证系统会将密钥注销，防止密钥被滥用或泄 露。（6）密钥分发：认证系统会安全地将公钥分发给需要验证数字证书的实体，如车载终端、 交通基础设施等。密钥分发过程需要使用加密通信和数字签名等技术，确保公钥的完整性和 可信性。（7）密钥审计：认证系统会定期对密钥的使用情况进行审计，发现异常行为或安全漏洞， 并及时采取措施进行修复和改进。2.数据安全的本质是对数据重建访问规则，试问如何通过数据加密' 数字身份认 证等技术手段，构建车联网的通信安全机制，以提供更确定的安全效果？答：（1）数据加密：对车联网传输的敏感数据进行加密，采用对称加密或非对称加密算法 保护数据的机密性，防止数据在传输过程中被窃取或篡改。（2）数字身份认证：车联网设备和用户应用可以通过数字证书认证等方式进行身份验证， 确保通信的双方都是合法的、可信的实体，防止恶意伪装和中间人攻击。（3）安全传输协议：采用安全传输协议，如TLS/SSL等，保障数据在网络传输过程中的安 全性和完整性，防止数据被拦截或篡改。（4）安全身份管理平台：建立安全的身份管理平台，对车联网终端和用户进行身份注册、 认证和管理，确保身份信息的真实性和可信性。（5）安全数据存储：对车联网终端和云端服务器上的数据进行加密和安全存储，防止数据 泄露和未授权访问。（6）安全更新和补丁管理：及时对车联网设备和系统进行安全更新和补丁管理，修复已知 漏洞，提高系统的安全性。（7）安全审计和监控：建立安全审计和监控机制，对车联网系统的安全事件和异常行为进 行实时监测和分析，及时发现和应对安全威胁。（8）物理安全保障：加强对车联网设备的物理安全保障，防止设备被盗窃或恶意损坏，确 保设备的安全可靠运行。3.在车联网通信安全方面采用密码技术实现网络传输过程中对于通信双方真实 性、数据机密性、完整性保护等的要求，如何对其安全性能进行测评？答：（1）安全性评估：对采用的密码算法进行安全性评估，包括对称加密算法、非对称加 密算法和哈希算法等的安全性分析，评估其抵御各种攻击的能力。（2）密钥管理评估：对密钥生成、存储、分发和更新等管理过程进行评估，确保密钥的安 全性和可靠性，防止密钥泄露和滥用。（3）身份认证评估：评估数字身份认证技术的可靠性和准确性，确保通信双方的真实身份 和权限，防止恶意伪装和身份冒用。（4）数据加密评估：对数据加密过程进行评估，包括加密速度、加密强度和加密算法的适 用性，确保数据在传输过程中的机密性和完整性。（5）安全传输协议评估：对采用的安全传输协议，如TLS/SSL等进行评估，检查其是否满 足通信双方的安全要求，防止数据被窃取或篡改。（6）安全性能测试：进行实际的安全性能测试，包括对通信传输速度、延迟、带宽等方面 进行测试，确保安全机制不会对通信性能造成过大的影响。（7）安全漏洞测试：进行安全漏洞测试，发现潜在的安全漏洞和弱点，及时修复和改进安 全机制。（8）安全审计和监控：建立安全审计和监控机制，对通信过程中的安全事件和异常行为进 行实时监测和分析，及时应对安全威胁、。4 .自主访问控制和强制访问控制的实现过程有何不同？答：（1）授权机制：自主访问控制：在自主访问控制中，资源的所有者（或管理员）可以自行决定谁可以访问其 资源，并对用户授予适当的权限。资源的所有者可以灵活地控制访问权限，并可以根据具体 情况进行动态调整。强制访问控制：在强制访问控制中，访问权限是由系统的安全策略所决定的，而不是由资源 的所有者进行授权。系统根据预先设定的规则和政策，对用户进行分类并分配不同的安全标 签，从而决定用户可以访问哪些资源。（2）访问规则：自主访问控制：自主访问控制依赖于资源的所有者或管理员制定的访问规则。这些规则通常 是基于用户的身份、角色、组织等信息来决定的。强制访问控制：强制访问控制使用固定的访问规则，这些规则通常是由系统管理员或安全策 略制定者事先确定的，用户不能修改或绕过这些规则。（3）灵活性：自主访问控制：自主访问控制具有较高的灵活性和可配置性，资源的所有者可以根据需要对 访问权限进行调整和管理。强制访问控制：强制访问控制较为严格和死板，访问权限是由系统严格执行的，用户无法通 过自己的决定修改或绕过这些权限。适用范围：自主访问控制：自主访问控制通常应用于较小规模的系统或个人资源，例如个人电脑、文件 夹等。强制访问控制：强制访问控制通常应用于对于保密性要求较高的系统或资源，例如军事、政 府等机构的信息系统5 .请简述车联网入侵检测的处理流程。答：（1）数据采集：通过监控和记录车联网系统中的各种活动和事件-，收集系统的运行数 据和日志信息，包括网络通信数据、设备行为数据、用户操作数据等。（2）数据预处理：对采集到的数据进行预处理和清洗，去除噪声和异常数据，确保数据的 准确性和完整性，为后续的分析和检测做准备。（3）数据分析：利用数据分析技术和算法，对预处理后的数据进行分析，识别出潜在的安 全威胁和异常行为，如网络入侵、恶意攻击等。（4）入侵检测：基于数据分析的结果，进行入侵检测，即识别出可能存在的入侵事件，并 标记为正常或异常。（5）威胁评估：对检测到的入侵事件进行威胁评估，确定其严重程度和影响范围，为后续 的响应措施做出准确的判断。（6）响应与处置：对检测到的入侵事件进行响应和处置，采取相应的措施进行阻止、隔离、 清除和修复，防止入侵事件继续扩散和造成损害。（7）反馈与学习：根据入侵检测的结果和响应过程，进行反馈和学习，不断改进入侵检测 系统的准确性和效率，提高系统的安全防护能力。（8）报告与记录：对入侵检测和处理过程进行报告和记录，记录入侵事件的详细信息和处 理过程，为安全分析和调查提供参考。6 .车联网访问控制的各种安全需求有何区别？答：（1）身份认证需求：身份认证是车联网访问控制的基础，要求确保车辆上的每个实体 都能被正确识别和验证身份，防止未经授权的实体访问车辆系统。（2）权限控制需求：权限控制要求根据身份认证的结果，对车辆上的各个实体进行不同程 度的授权，限制其对车辆资源和功能的访问权限，确保只有授权的实体能够访问特定的资源 和执行特定的操作。（3）安全性与隐私保护需求：车联网访问控制要求保障车辆数据的安全性和隐私保护，防 止数据泄露和未经授权的访问，确保车辆数据只被授权的实体所访问。（4）实时性需求：车联网访问控制要求具备实时性，及时响应实体的请求，确保实体能够 在需要的时候及时访问车辆资源和执行操作。（5）可扩展性需求：随着车联网规模的扩大，访问控制系统需要具备良好的可扩展性，能 够支持大量的车辆和实体，并保持高效的性能。（6）可管理性需求：车联网访问控制系统需要能够对访问控制策略和权限进行有效管理， 方便管理员对访问控制规则进行配置和调整。（7）容错性需求：车联网访问控制系统需要具备良好的容错性，能够在出现故障或攻击时 保持系统的正常运行，并及时检测和处理异常情况。7 .车联网目前存在哪些隐私保护问题？答：（1）位置隐私泄露：车联网系统中需要获取车辆的位置信息，但如果这些信息被未经 授权的人或组织获取，就会导致用户的位置隐私泄露，可能被用于追踪或监视用户的行动。（2）行驶轨迹跟踪：车联网系统中记录车辆的行驶轨迹，如果这些数据被滥用或泄露，可 能揭示用户的日常行动和活动规律，侵犯用户的隐私。（3）个人信息泄露：车联网系统中收集和存储了大量的个人信息，如车主的姓名、电话号 码、驾驶习惯等，如果这些信息被泄露，可能导致用户个人隐私遭受侵犯。（4）数据共享问题：车联网系统涉及多个参与方，如车辆制造商、服务提供商、保险公司 等，数据共享的问题可能导致用户的隐私受到泄露或滥用。（5）车联网数据滥用：车联网系统产生的大量数据可能被用于商业目的，但如果没有得到 用户的明确同意，就可能导致用户的隐私权受到侵犯。（6）车载设备漏洞：车联网系统中的车载设备可能存在安全漏洞，黑客可能利用这些漏洞 入侵车辆系统，从而获取用户的隐私信息。（7）车辆信息泄露：车辆信息泄露可能导致车辆的安全受到威胁，例如黑客通过获取车辆 信息控制车辆行驶，造成安全风险。（8）隐私权法律法规缺失：目前对车联网隐私保护的法律法规尚不完善，缺乏针对性的隐 私保护措施和监管机制。8.请简述各种车联网数据隐私保护技术的实现原理。答：（1）数据加密技术：数据加密是最基本的数据隐私保护技术之一。通过使用加密算法 对车联网中的敏感数据进行加密，使得未经授权的用户无法解读数据内容。只有经过正确的 密钥解密的用户才能获得可读的数据。常见的加密算法包括对称加密和非对称加密。（2）匿名化技术：匿名化技术是一种通过修改数据内容或屏蔽个人身份信息的方法来保护 隐私的技术。例如，将车辆的真实位置信息替换为周围位置的平均值，以实现位置的匿名化。（3）差分隐私技术：差分隐私是一种保护个体数据隐私的技术，通过在发布数据中添加噪 声，以使得敏感数据无法被单独识别。差分隐私可以在保护数据隐私的同时，尽可能保持数 据的可用性和准确性。（4）安全多方计算技术：安全多方计算是一种允许多个参与方在不泄露各自私有数据的情 况下，共同进行计算的技术。在车联网中，安全多方计算可以用于车辆之间的数据协作和计 算，而不暴露车辆的隐私数据。（5）同态加密技术：同态加密是一种特殊的加密技术，允许在加密状态下对密文进行数学 运算，而不需要解密。同态加密可以用于在保护数据隐私的同时, 实现对数据的安全处理和 计算。（6）数据权限控制技术：数据权限控制是一种通过设置访问权限和策略，限制不同用户对 数据的访问和使用。通过数据权限控制，可以确保只有合法授权的用户能够访问特定的数据。（7）数据脱敏技术：数据脱敏是一种对敏感数据进行处理的技术，使得敏感信息无法被直 接识别。例如，可以对车辆的车牌号码进行脱敏处理，只显示部分字符，而不暴露完整的车 牌号码。