前言
为什么要写本书
纵观汽车的发展史，汽车的安全性一直在不断提高。如果没有解决安全问题，汽车不会发展到今天。当下汽车行业正处于变革的风口浪尖，其竞争格局有极大可能会重塑。电动汽车正在彻底改变汽车的动力方式，车联网让汽车能够接入互联网，同时自动驾驶正在重塑人们与车辆的互动方式。这些不仅会改变汽车的运行方式，甚至还会重塑未来道路和城市的设计，同时也会引入新的安全问题。安全问题是进步的必然产物，但在任何情况下，安全都是我们必须努力实现的目标。
近几年汽车网络安全成为汽车行业的热门话题，但是这并非一个新话题。针对车辆的网络攻击历史可以追溯到20世纪90年代，当时OBD（车载诊断）系统被引入车辆，并首次提供了对车辆的诊断访问。随着互联汽车时代的到来，汽车网络安全的格局再次发生变化，数千万辆具有嵌入式连接功能的汽车已经上路。对于黑客来说，最重要的变化是不再需要对车辆进行物理访问，他们现在可以将联网入口作为目标，从而攻击移动中的车辆。早在2015年，著名的Jeep黑客攻击事件就证明了这一点，然而汽车网络安全（Cybersecurity）领域的第一个法规UN R155，直到2020年6月才由联合国世界车辆法规协调论坛（WP.29）正式发布，并于2021年1月生效。UN R155要求自2022年7月起，出口欧盟的新车型均需满足该法规的要求。由此可以看出，安全标准的发展滞后于行业的发展。
在行业外的人看来，攻破汽车是一件非常酷炫的事情，而只有在车企从事网络安全的人才明白，汽车网络安全的“水很深”。首先来看一组数据，如图1所示，常见智能手机操作系统Android的代码量为1300万行，PC操作系统Windows Vista的代码量为5000万行，而一辆高端智能汽车的代码量可达1亿行。未来，一辆全自动驾驶车辆的系统代码量将升至5亿行，而且汽车代码组成复杂，包含供应商代码、开源代码、自研代码等，代码质量很难统一标准，可想而知，很难保证其没有安全漏洞。
图1 不同系统/软件的代码量对比
黑客一般攻击的是已经量产、投入运营的车。实际上汽车安全涉及汽车的3个阶段（见图2），每个阶段都需要采取不同的安全措施。
图2 汽车的3个阶段
汽车行业和互联网行业不一样，互联网产品出现安全漏洞，可以很快修复，而量产后的车出现安全漏洞，则很难修复。虽然有些问题可以靠OTA升级解决，但是并非所有模块都可以进行OTA升级，而且车厂也不会主动召回车辆。这有两方面的原因：一方面，现在并没有明确要求出现什么级别的网络安全漏洞就必须召回车辆；另一方面，车辆漏洞的安全等级定义也不清晰，甚至有些存在漏洞的模块是供应商开发的。一款车从设计、研发到量产一般要两三年时间，车辆量产以后，可能车厂与模块供应商的合同已经到期了，这时候车厂再去找供应商也无济于事。种种原因导致部分汽车带着漏洞满大街跑。所以，解决汽车网络安全的核心思想应是将安全左移，在汽车研发阶段就采取措施来保障汽车网络安全，而不是事后补救。安全左移就是赋予汽车网络安全免疫基因（见图3）。
笔者是跨界进入汽车网络安全行业的。在进入这个行业后，我发现可以参考的书实在太少，好书更是难寻，于是便有了自己写一本全面讲解汽车网络安全的书的想法。由于汽车网络安全的涵盖范围非常广，涉及硬件安全、移动安全、系统安全、云安全、应用安全、数据安全等，凭一人之力难以面面俱到，因此笔者联合陈楠、王仲宇、徐吉一起来撰写这本书，并邀请蒋璐明负责技术审核，咸丽梅负责图片审核。
图3 汽车网络安全免疫基因
读者对象
本书适合汽车网络安全从业者及爱好者阅读。本书以安全从业者和汽车从业者双重视角全面介绍汽车网络安全，主要内容包括安全标准、安全体系、安全测试、安全研发、安全合规、安全运营、自动驾驶安全，以及实战案例，既能帮助安全从业者了解汽车行业，又能帮助汽车从业者了解安全行业。本书理论讲解透彻，案例贴近实战，非常适合学习者入门与进阶。
需要特别强调的是，从事安全行业不可不知安全法规。因此，建议在阅读本书之前，一定要先熟读《中华人民共和国网络安全法》。
本书特色
汽车网络安全是安全技术的汇聚地（见图4），包含云、管、端，涉及云安全、Web应用安全、移动安全、IoT安全、芯片安全、无线电安全等方向，可以说是安全技术的综合试炼场，对安全建设者来说是巨大挑战。
本书以安全左移为纲，结合攻防视角，阐述不一样的汽车网络安全，让读者不仅学会如何去渗透测试汽车，还知道如何进行防护。本书通过系统介绍汽车网络安全技术，为读者打开汽车网络安全的大门，帮助其全面构建汽车网络安全的知识体系。
本书内容丰富，篇幅较大，故分为上下两册：上册侧重于合规（重点介绍UN R155法规）、体系（汽车漏洞定级标准、汽车安全研发流程等多种核心体系的实战落地）、工具（汽车攻防工具大全），下册侧重于攻防实战（全面介绍从功能视角到架构视角的多种攻击手法）。
如何阅读本书
全书分为上下两册，共4篇（见图5），分别是概念篇、管理篇、攻防篇、扩展篇，同时提供附录及资源。本书为下册，覆盖攻防篇的后半部分内容、扩展篇及附录。每篇的开始都会先简要介绍该篇的内容，以帮助读者阅读。
●概念篇
本篇在上册，介绍汽车网络安全的基础知识，主要内容包括汽车安全发展史、汽车网络组成、汽车网络通信协议、汽车电子电气架构，以及架构和功能视角下的汽车网络安全。有汽车或者安全基础的读者可以直接跳过本篇。
图4 汽车网络安全技术
图5 本书主要内容
●管理篇
本篇在上册，重点介绍汽车网络安全合规体系，主要内容包括国内外网络安全法规、汽车网络安全管理体系及其应用。合规是汽车网络安全的基石，离开合规，我们将寸步难行。通过本篇，读者可以了解汽车网络安全标准并结合业务场景进行多体系融合，建立对应的汽车网络安全体系。
●攻防篇
本篇是全书的精华所在，以攻防视角讲解汽车网络安全，涉及安全工具研究、攻击手法以及防护策略，让读者攻防兼备。因篇幅原因，本篇分为两部分，分别位于上册的最后和下册的开始。上册部分着重讲解攻击手法和常用工具，下册部分对防护策略等内容进行详细阐述。
●扩展篇
本篇在下册，内容相对独立，围绕汽车充电生态及高级辅助驾驶安全展开。建议学习完攻防篇后再阅读本篇内容，有助于读者开阔眼界。
●附录及资源
本书附录用一张图完整、清晰地说明了智能汽车网络安全的各攻击阶段及相应的攻击手段，一图胜千言。
此外，为方便读者查询和应用，笔者收集了与汽车网络安全相关的常用安全工具、核心ECU，以及国内外各主要合规组织及其推出的重要标准。读者可通过微信公众号（autosrc）获取这些资源。
勘误和支持
汽车网络安全十分复杂，市面上的资料较少，笔者结合自己实践撰写此书，也是诚惶诚恐。限于笔者能力，书中难免有些表达不清晰甚至不妥当的地方，恳请读者包涵。如有任何问题，欢迎通过微信公众号（autosrc）与我们联系。
致谢
致谢背后默默付出的每一个人。感谢蒋璐明对本书进行技术审核，感谢冰河、陈洋、陈宇森、兜哥、段钢、古河、何艺、黄超、金湘宇、李均、李维春、李雨航、栗蔚、廖位明、刘锋、刘龙威、马杰、马坤、闵海钊、鸟哥、聂君、潘蓉、沈剑平、石祖文（safe3）、孙权、谭晓生、万振华、王琦（大牛蛙）、王伟（alert7）、肖新光、谢忱、谢涛、熊吉、薛锋、杨世春、于旸（TK教主）、云朋、张超、张格、张亚楠、章华鹏、周景平（黑哥）、朱志博（按姓氏拼音字母排序，不分先后）对本书提出意见和建议，感谢咸丽梅对本书中的图片进行审核和处理。
为写这本书，我们查阅了大量相关资料，以期让读者对汽车网络安全有个全面的认知。写书时，我5岁大的女儿经常会给我送来甘蔗。每次吃甘蔗的时候我都能体会到被榨干的感觉，但还是一直坚持写。而我的女儿会默默地为我关上门，并告诉家里人：“我爸爸在写书，不要打扰他哦！”这段时间里，我的妻子怀上了第二个孩子，怀着宝宝的她也在帮我审稿，因此我要向她表达歉意。这些经历难以忘怀。
最后，再次感谢家人、朋友、同事和领导对我们的理解与支持。
李程