信息安全网关”是汽车电子电气架构中的中央网关控制单元,旨在整车多个域网络之间提供安全可靠的通信桥梁。作为整车网络的中枢路由器,该网关通过对不同功能域总线的物理隔离和通信协议转换,在车身、动力总成、底盘、安全、信息娱乐、远程通信(T-BOX)以及高级驾驶辅助(ADAS)等各域控制器之间实现受控的跨域数据交互。这使各个子系统既能共享必要数据,又可防止未经授权的直接互联,提升整车网络的安全性与扩展性。
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信息安全网关示意图

网络结构示意图

1、核心处理架构
(1)安全域:采用Lock-Step多核MCU实时验证指令一致性,确保关键控制信号(如制动指令)的传输安全。
(2)性能域:集成多核SOC处理5G/V2X协议栈,硬件加速加解密运算(AES-256/ECC),吞吐量达1Gbps。
2、安全防护体系
(1)硬件级信任根(RoT)存储设备唯一密钥。
(2)安全启动链:BootROM → 签名验证 → 安全OS加载,阻断未授权固件运行。
(3)实时入侵检测:监控总线异常模式(如CAN ID欺骗攻击)。
3、智能网络管理
(1)跨域通信:燃油车:ECU扭矩数据 → 加密转发 → 底盘域;新能源车:BMS电池数据 → 协议转换 → 云端。
(2)动态隔离:划分安全域(ASIL-D)与性能域(QM),防止娱乐域流量冲击控制总线。
4、云车协同机制
(1)远程诊断时自动启用临时安全沙箱。
(2)支持双向认证的TLS 1.3云端连接。
5、可靠运行保障
(1)宽温域运行(-40℃~105℃军工级标准)。
(2)总线冗余:主CAN故障时50ms内切换备份通道。
(3)存储区双分区:OTA升级期间保持业务连续性。
6、安全架构设计
(1)采用硬件级安全隔离机制,物理分隔通信处理单元与安全加密模块。HSM(硬件安全模块)独立运行密钥管理及加密运算,即使主处理器遭入侵,核心密钥仍受硬件保护。外壳采用电磁屏蔽设计,有效抵御侧信道攻击,满足ISO 21434对硬件安全的物理防护要求。