美國西南研究院（Southwest Research Institute，SwRI）開發出一種入侵檢測系統（IDS），以保護地面車輛免受嵌入式系統和互聯車輛網絡的網絡威脅。該系統專為軍用車輛開發的，但也可用于乘用車和商用車，以發現異常情況。

（圖片來源：SwRI）

該IDS技術由SwRI與美國陸軍地面車輛系統中心（GVSC）地面系統網絡工程（GSCE）合作開發，可使用數字指紋和算法識別汽車系統和組件之間的通信異常。軍用、乘用車和商用車輛使用標準的控制器局域網（CAN）總線協議可實現跨各種節點或電子控制單元（ECU）的通信。

例如，在傳感器檢測到低油壓或大燈激活時，該CAN協議會通知儀表板顯示器。此外，它還為變速器和其他關鍵汽車技術等系統中繼操作通信。

SwRI工程師Jonathan Wolford表示：“網絡攻擊可能是通過CAN協議發送錯誤信息，以改變或阻礙車輛運行。這種對互聯車輛的攻擊可能會產生災難性后果。”

自1986年以來，CAN一直是標準的汽車協議，為傳輸信息提供了可靠且靈活的平臺，但卻沒有設計網絡安全保護。隨著現代車輛越來越多地通過外部網絡連接，該CAN系統越來越容易受到潛在的網絡攻擊，尤其是發送虛假消息。

SwRI的新算法可在節點上利用數字指紋提取信息，其中這些節點會通過CAN總線協議傳輸信息。數字指紋使SwRI的入侵檢測系統能夠識別未知/無效節點或計算機何時連接到車輛網絡。使用CAN收發器的消息傳輸，這些算法可以跟蹤低級物理層特性，例如最小和最大電壓以及每個CAN幀的電壓轉換率，從而創建這些數字指紋。

研究人員利用基線數據訓練系統以建立每個節點的指紋，以了解特征并更好地識別異常。通過數字指紋識別，該入侵系統可以準確識別來自未授權節點的消息，或者有效節點何時發送了虛假消息，表明存在“偽裝攻擊”。

在對系統進行訓練后，SwRI工程師注入了虛假數據，算法立即對其進行了標記。 因此系統能夠識別威脅并防御這些信息。

SwRI工程師、此項研究參與者Peter Moldenhauer表示：“理論上講，這些攻擊對可以物理訪問車輛的黑客而言非常簡單，但車輛也很容易受到無線攻擊。隨著我們逐漸轉向更加互聯和自動化的車輛網絡，我們的系統旨在將網絡彈性構建到CAN協議中。”