車用安全通信：協議、安全及隱私 [Vehicle Safety Communications:Protocols,Security and Privacy] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[意] 盧卡·戴爾格羅斯（Luca Delgrossi），[美] 張濤（Tao Zhang） 著，魯光泉，田大新，王雲鵬 譯

圖書標籤:

• 車聯網
• V2X
• 安全通信
• 協議
• 隱私保護
• 信息安全
• 汽車安全
• 無綫通信
• 網絡安全
• 智能交通

齣版社： 北京理工大學齣版社

ISBN：9787568200929

版次：1

商品編碼：11681368

包裝：平裝

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

開本：16開

齣版時間：2015-04-01

用紙：膠版紙

頁數：373

字數：39600

內容簡介

　　要想實現以上描述還有著很復雜的技術性問題，《車用安全通信：協議、安全及隱私》可以為解決這一問題奠定基礎。此書內容包括瞭車內信息傳送和處理的體係結構，以及車輛對外部信息的接收和處理。值得注意的是，此書的主題通過幾個層麵進行討論，清晰地闡述瞭影響車輛安全的因素。這些主題包括：車輛交互的總體方案，以及利用信息連通性實現各種功能的方式。其中，一個重要的內容就是信息交互技術的解釋性說明和如何滿足設計要求，包括延遲、延遲抖動、可擴展性要求。此書對於計算和仿真的過程都進行瞭詳細描述，使得讀者能夠理解其中各細節。《車用安全通信：協議、安全及隱私》極其重要的研究內容之一是對安全和隱私的深入探索，以及建立加密和密鑰／證書管理的基本機製。我們很難想象，如果沒有《車用安全通信：協議、安全及隱私》的正確思想引導，該如何建立智能汽車的基本控製係統。同時，要明白我們所麵臨的問題是什麼，以及找到難以滿足通信要求的核心原因。最後，雖然我們可以理想化一些概念，並構建一個理想化的安全係統，再對其進行仿真研究，但是這仍然不如根據實驗和典型實際場景進行研究。作者闡述瞭該領域已經取得的一些研究成果。《車用安全通信：協議、安全及隱私》對於從事車車交互係統的研究人員以及想要瞭解這方麵潛在技術的人員來說，都是一本非常不錯的參考書。

作者簡介

　　魯光泉，博士，北京航空航天大學副教授、碩士生導師、交通科學與’I：程學院副院長，作為國傢863課題“車車交互式協同控製係統關鍵技術”的負責人，在車車協同安全控製理論、車車協同關鍵技術、車車協同係統集成驗證等方麵進行瞭係統深入的研究，在我國首次實現瞭交叉口無信號安全通行、自適應跟馳等典型車車協同安全控製技術的實車測試驗證。
　　
　　田大新，博士，北京航空航天大學副教授、碩士生導師、車路協同與安全控製北京市重點實驗室副主任。主要研究領域包括：車輛自組織網絡、智能交通係統、群體智能、車聯網、車路協係統。主持國傢自然科學基金項目1項、“863計劃”子課題2項；作為主要參加人參加科研項目10項；發錶相關學術論文70篇，授權發明專利5項，獲省部、行業奬勵6項。
　　
　　王雲鵬，教育部長江學者特聘教授，北京航空航天大學教授、博士生導師、交通科學與工程學院院長、車路協同與安全控製北京市重點實驗室主任。作為我國車路協同技術的積極推動者，倡導並設立瞭我國首個車路協同領域國傢863主題項目“智能車路協同關鍵技術研究”，並在關鍵技術研究中做齣I『突齣貢獻。

內頁插圖

目錄

第1章 交通安全
第2章 汽車安全技術進展
第3章 車輛結構
第4章 車聯網
第5章 專用短程通信
第6章 WAVE的物理層
第7章 WAVE的媒體訪問控製層
第8章 DSRC的數據速率
第9章 WAVE的上層
第10章 車路協同安全應用
第11章 車車協同安全應用
第12章 DSRC擴展（DSRC可擴展性）
第13章 安全與隱私威脅及需求
第14章 加密機製
第15章 車輛網絡公鑰基礎設施
第16章 隱私保護與共享證書
第17章 短期獨有證書的隱私保護
第18章 群簽名機製下的隱私保護
第19章 針對認證授權中心的隱私保護
第20章 隱私保護證書管理方案對比
第21章 IEEE1609.2安全服務
第22章 4G技術在車輛安全通信中的應用
詞匯錶

前言/序言

車輛安全通信：融閤互聯時代的守護者 隨著汽車工業嚮著智能化、網聯化飛速邁進，“車聯網”（Internet of Vehicles, IoV）已不再是科幻概念，而是深刻改變我們齣行方式和生活體驗的現實。車輛不再是孤立的交通工具，而是能夠與周圍環境、基礎設施乃至其他車輛進行實時信息交互的智能終端。這種互聯互通極大地提升瞭交通效率、優化瞭駕駛體驗，更重要的是，為實現更高層次的交通安全提供瞭前所未有的機遇。然而，伴隨而來的是復雜多變的通信協議、嚴峻的安全挑戰以及日益凸顯的隱私顧慮。 本書——《車用安全通信：協議、安全及隱私》——正是緻力於深度剖析這一復雜且至關重要的領域。我們旨在為讀者提供一個全麵、係統且深入的理解框架，幫助大傢把握車用安全通信的核心脈絡，應對其內在的挑戰，並為未來的發展指明方嚮。 一、 基石：車用通信協議的演進與現狀 理解車用安全通信，首先必須深入理解其賴以生存的通信協議。汽車內部，從發動機控製單元（ECU）到車載娛樂係統，需要高效可靠的通信來協調工作。CAN（Controller Area Network）總綫作為汽車內部通信的“骨乾”，以其高可靠性和實時性，數十年來一直占據主導地位。然而，隨著車載電子設備的爆炸式增長，以及對更高帶寬和更靈活性的需求，LIN（Local Interconnect Network）、FlexRay、MOST（Media Oriented Systems Transport）等協議應運而生，各自承擔著不同的通信任務。 而當我們將目光投嚮車外，即車與車（V2V）、車與基礎設施（V2I）、車與行人（V2P）、車與網絡（V2N），以及車與雲（V2C）的通信時，一個全新的通信範式——車聯網通信（V2X）——便展現在我們麵前。V2X通信的實現，離不開一係列關鍵技術和標準。其中，DSRC（Dedicated Short-Range Communications） 作為一種成熟的短程專用通信技術，憑藉其低延遲的特點，在早期V2X應用中扮演瞭重要角色，尤其是在提高道路安全方麵，如碰撞預警、變道輔助等。 然而，DSRC的技術演進和部署麵臨一些挑戰。與此同時，C-V2X（Cellular V2X） 技術，基於蜂窩網絡技術，如LTE和5G，正以其更廣泛的覆蓋範圍、更高的靈活性以及與現有移動通信生態係統的集成能力，迅速崛起並成為行業的主流發展方嚮。C-V2X不僅能夠支持V2V、V2I等傳統V2X場景，還能為更高級彆的自動駕駛、信息服務等提供強大的通信支持。本書將詳細闡述這些核心通信協議的工作原理、技術特性、優缺點以及在不同應用場景下的適用性。我們將深入探討它們如何在高動態、高密度、高可靠性要求的車聯網環境中高效運作，確保信息能夠被準確、及時地傳遞。 二、 挑戰：車用安全通信的嚴峻考驗 互聯互通帶來瞭便利，但也如同硬幣的另一麵，暴露瞭前所未有的安全隱患。在車聯網環境中，通信鏈路的開放性、信息傳輸的廣泛性，使得車輛麵臨著來自網絡世界的各種威脅。 1. 協議層麵的安全威脅： 即使是像CAN這樣的內部通信總綫，也並非密不透風。惡意代碼注入、總綫乾擾、拒絕服務攻擊等都可能對車輛的正常運行造成嚴重乾擾，甚至引發事故。對於V2X通信，其基於無綫傳輸的特點，更容易受到竊聽、篡改、欺騙等攻擊。攻擊者可能僞造車輛身份，發送虛假信息，誤導其他車輛或交通基礎設施，從而製造混亂甚至導緻災難。 2. 身份認證與完整性保護： 在一個由無數節點組成的動態網絡中，如何確保通信信息的來源是可信的？如何驗證發送方身份的真實性？這是車用安全通信麵臨的首要難題。如果車輛無法確認接收到的信息是否來自閤法且安全的源頭，那麼任何基於這些信息的決策都可能充滿風險。同樣，信息的完整性也至關重要，一旦信息在傳輸過程中被篡改，其後果不堪設想。本書將深入探討各種身份認證機製，如公鑰基礎設施（PKI）、數字簽名等，以及它們在車聯網安全中的應用。 3. 數據加密與防竊聽： 敏感的駕駛信息、車輛狀態、甚至乘客的行程軌跡，都可能在通信過程中被泄露。為瞭保護這些隱私信息，數據加密是必不可少的手段。我們將探討不同加密算法的原理和應用，以及如何在滿足實時通信要求的同時，實現高效可靠的數據加密。 4. 惡意軟件與網絡攻擊： 隨著車載係統的日益復雜，引入瞭更多的軟件和硬件組件，也增加瞭潛在的攻擊麵。惡意軟件的植入、遠程代碼執行、係統漏洞的利用等，都可能成為攻擊者入侵車輛控製係統的途徑。本書將分析這些潛在的網絡攻擊嚮量，並探討相應的防禦策略。 5. 物理層與無綫通信安全： 無綫通信本身也存在一定的脆弱性，如信號乾擾、欺騙基站等。如何確保無綫通信的安全性，防止信號被劫持或篡改，是車用安全通信安全體係中不可或缺的一環。 三、 守護：隱私保護與閤規性要求 在享受車聯網帶來的便利的同時，個人隱私的保護問題也日益突齣。車輛在行駛過程中會産生大量的個人數據，包括但不限於： 行程信息： 起始點、目的地、行駛軌跡、行駛時間等。 駕駛行為： 速度、刹車、油門、轉嚮等習慣。 車輛狀態： 故障信息、維修記錄、燃油消耗等。 車內環境信息： 乘客身份（通過攝像頭或麥剋風）、車內活動等。 這些數據如果被不當收集、存儲或使用，將嚴重侵犯用戶的隱私權。因此，在設計和部署車用安全通信係統時，隱私保護必須被置於核心地位。 本書將深入探討以下隱私保護的關鍵方麵： 數據最小化原則： 僅收集必要的數據，避免過度采集。 匿名化與假名化技術： 通過技術手段隱藏或模糊個人身份信息。 訪問控製與授權機製： 嚴格管理對敏感數據的訪問權限，確保隻有授權人員或係統纔能訪問。 數據生命周期管理： 明確數據的收集、存儲、使用、共享和刪除的整個生命周期，並采取相應的安全措施。 用戶同意與透明度： 用戶應被明確告知數據收集的範圍、目的，並享有控製自身數據的權利。 此外，隨著全球各國對數據隱私保護的法規日益嚴格（例如歐盟的GDPR、中國的《個人信息保護法》等），車用安全通信係統也必須滿足相應的法律法規要求。本書將探討這些閤規性要求，以及如何在技術實現層麵滿足這些法律框架。 四、 展望：麵嚮未來的車用安全通信 車用安全通信是一個快速發展的領域，新的技術和挑戰層齣不窮。本書不僅著眼於當前的技術和挑戰，更將展望未來的發展趨勢。 人工智能與機器學習在安全領域的應用： 如何利用AI技術來檢測異常行為、預測潛在威脅、優化安全策略。 區塊鏈技術的潛力： 如何利用區塊鏈的去中心化、不可篡改特性來增強數據安全和身份認證。 高級駕駛輔助係統（ADAS）與自動駕駛的安全保障： 隨著自動駕駛技術的發展，對通信的安全性和可靠性提齣瞭更高的要求。 跨域安全與協作： 如何實現不同車輛、不同基礎設施之間，甚至與城市交通管理係統之間的協同安全。 《車用安全通信：協議、安全及隱私》旨在成為您探索車聯網安全領域的一本必不可少的參考書。無論您是汽車製造商的技術人員、通信工程師、安全專傢、研究學者，還是對智能齣行充滿好奇的愛好者，本書都將為您提供寶貴的知識和深刻的見解，共同構建一個更安全、更智能、更值得信賴的齣行未來。

評分☆☆☆☆☆

我一直對汽車的智能化發展充滿好奇，特彆是隨著自動駕駛技術的日益成熟，車輛之間以及車輛與基礎設施之間的通信變得越來越重要。這本書的題目《車用安全通信：協議、安全及隱私》一齣現，就立刻吸引瞭我的注意。我一直想深入瞭解，當汽車能夠“說話”時，它們會說些什麼，這些“語言”又是如何保證安全和不泄露個人隱私的。想象一下，一輛車在高速公路上行駛，它需要與其他車輛分享自己的位置、速度、意圖，甚至路況信息，這背後需要多麼復雜的協議來支撐？而這些信息如果被惡意攻擊者截獲，後果將不堪設想。更不用說，車內大量的個人數據，如導航記錄、通信信息、駕駛習慣等，如何纔能得到有效的保護，不被濫用。這本書的題目觸及瞭我對未來交通場景最核心的擔憂與期待，我迫切地想知道，在這個日益互聯的世界裏，我們該如何確保車用通信的可靠性，同時又能守護好自己的隱私。它似乎是一本能夠為我解答這些疑惑的指南，讓我對這個復雜的技術領域有一個更清晰、更全麵的認識。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對未來齣行方式充滿好奇的普通讀者，我一直對車輛之間的信息交互以及由此衍生的安全問題非常感興趣。想象一下，一輛車能在行駛中與其他車輛進行信息交換，這無疑是實現更高效、更安全的交通係統的關鍵一步。但我的腦海裏總是會浮現齣各種各樣的問題：這些通信是怎樣實現的？有沒有什麼特殊的“語言”規則？最讓我擔心的是，在如此密集的信息交換中，我們個人的隱私信息會不會被暴露？或者，這些通信會不會被惡意利用，造成安全隱患？《車用安全通信：協議、安全及隱私》這個書名，非常直接地觸及瞭我內心最深處的疑問。我迫切地想知道，究竟有哪些協議在支撐著這項技術？這些協議在設計時，是如何考慮到安全性的？又有哪些機製能夠有效保護我們不被監控，或者我們的數據不被濫用？我期待這本書能夠用一種相對易懂的方式，為我揭示這個復雜而重要的領域。

評分☆☆☆☆☆

隨著汽車産業的飛速發展，我越來越關注那些看不見的“幕後”技術，尤其是涉及車輛之間通信和數據安全的部分。我對自動駕駛和智能網聯汽車的未來充滿憧憬，但也深知，這種高度互聯的係統必然伴隨著嚴峻的安全挑戰和隱私風險。我常常設想，當車輛能夠實現“對話”時，它們之間傳遞的是怎樣的信息？這些信息的傳遞過程是否安全？會不會被不法分子利用，從而影響到車輛行駛的安全，甚至威脅到乘客的人身安全？更讓我牽掛的是，在這個過程中，我們個人的駕駛習慣、齣行軌跡、甚至車內消費等敏感信息，又該如何纔能得到有效的保護，不被泄露和濫用？《車用安全通信：協議、安全及隱私》這個書名，仿佛是為我量身打造的一把鑰匙，能夠打開我心中對這些問題的疑惑之門。我渴望在這本書中找到關於車用通信協議的深入講解，瞭解它們的設計原理和安全考量。同時，我也期待書中能詳細闡述目前存在的安全威脅，以及相應的防護措施。最重要的是，我希望能清晰地瞭解到，在享受科技便利的同時，如何纔能確保個人隱私不被侵犯。

評分☆☆☆☆☆

最近我對車輛安全通信這個領域産生瞭濃厚的興趣，尤其是關於車載通信協議和數據安全方麵的內容。我一直覺得，隨著汽車越來越智能化，它們之間的信息交互將是未來交通發展的一個關鍵點。但這背後也隱藏著不少挑戰，比如如何確保通信的穩定性和實時性，尤其是在復雜多變的交通環境中。而且，數據安全和隱私保護更是重中之重。我們每天在車上會産生大量的數據，包括行駛軌跡、駕駛習慣，甚至個人偏好設置等等。如果這些信息得不到妥善保護，後果不堪設想。這本書的書名《車用安全通信：協議、安全及隱私》精準地擊中瞭我的關注點，讓我感覺它能夠係統地講解這些關鍵問題。我期待書中能夠深入剖析各種通信協議的原理和優劣，並詳細闡述現有的安全機製和應對潛在威脅的策略。更重要的是，我希望能瞭解到在保障通信安全的同時，如何有效保護用戶的個人隱私，避免信息泄露和濫用。這本書聽起來像是一本能夠為我提供深入見解和實用知識的寶藏。

評分☆☆☆☆☆

我一直對汽車行業的技術革新充滿熱情，尤其是在安全性和智能化方麵。最近，我開始關注車輛之間以及車輛與基礎設施之間的通信技術，我意識到這對於實現真正的自動駕駛和智慧交通至關重要。但與此同時，我也對由此産生的安全和隱私風險感到擔憂。我經常思考，當車輛能夠互相“交流”時，它們傳遞的信息是否安全可靠？是否存在被黑客攻擊或竊聽的可能？更令我擔憂的是，車輛會收集和存儲大量的用戶數據，包括行駛軌跡、個人習慣、甚至支付信息，這些隱私信息如何纔能得到充分的保護？這本書的題目，即《車用安全通信：協議、安全及隱私》，恰好迴應瞭我所有的疑問。我非常期待書中能夠詳細介紹各種車用通信協議的運作方式，以及它們在安全方麵是如何設計的。同時，我也希望瞭解當前麵臨的主要安全威脅有哪些，以及有哪些技術和策略可以用來防範這些威脅。此外，關於個人隱私的保護，這本書應該會提供一些重要的指導和解決方案。