自動車システムのセキュリティ強化：コネクテッドカーの未来を守る

将来、インフォテインメントシステムはますます多くのタスクを実行するようになります。（画像：Fotolia）

2015年、Audi AG、BMW Group、Daimler AGはNokiaの地理データ会社を買収するために総額28億ユーロを支払いました。自律走行の到来におけるナビゲーションシステムの重要性をこれ以上明確に強調することはできません。高度自動運転、さらには完全自律走行には正確な位置特定が必要です。そのために最も重要なコンポーネントは、最終完成が期待されるGNSS Galileoの精度と高品質な地図です。HERE（旧Nokia、旧NAVTEQ）の地図は、同社によると、ヨーロッパと北米のカーナビゲーションシステムの5台中4台で既に使用されています。2015年の投資とそれ以降のすべての追加参加は、価値があったようです。しかし、ナビゲーションシステムはソフトウェア海賊からどのように保護されているのでしょうか？ライセンシーはデータを十分に保護するために利用可能な技術的手段を活用しているのでしょうか？答えはおそらくノーです。

通常、SDメモリカードが地図データをナビゲーションシステムにロードするために使用されます。一般的に、それらのデータイメージは暗号化されています——しかしソフトウェアのみを使用して。この種のコピー保護は、コンテンツ暗号化キーが何らかの形で、まさに同じカード上の公開読み取り可能なカード識別子から導出されなければならないため、比較的容易にバイパスできるようです。攻撃者——暗号化キーを知らない——がカードを完全にクローンし、つまり暗号化されたコンテンツをコピーし、カード識別子をクローンします。これがインターネット時代の現実です。ライセンスや偽造防護、信頼できる中央ライセンス在庫のオプションなど、どうでもよいことです。

セキュアエレメント搭載セキュアmicroSDメモリカードの設計（画像：Swissbit）

一方、コピー保護には海賊版化できない隠された認証機能が必要です。現場でフラッシュメモリカードを使用するソリューションがすでに存在します。Swissbitは長期供給可能な産業用耐久メモリ製品を専門とし、セキュリティ機能付きメモリカードを提供しています。これらのセキュアメモリカードは、フラッシュメモリチップ、オプションのSmartCard、フラッシュコントローラーを組み合わせています。統合されたAESとハッシュアルゴリズムを持つ特別なファームウェアにより、多数のセキュアなアプリケーションシナリオが可能になります。

オプションで統合されるJavaCard SmartCardは、Common Criteria Level EAL 5+で認定されています。識別子と標準データメモリの組み合わせは技術的にエレガントなソリューションを提供します。盗聴防止携帯電話、ボディカメラ、偽造防止レジスターは、すでにこのタイプのカードで保護されています。配布の簡素さとコンテンツロードは損なわれません。高解像度地図アップデートは、パフォーマンスとコストの両面でモバイルデータプランのストレステストになります。自宅でのロードまたは整備士によるシンプルな差し替えが、必要な簡素さを保証します。

可能性のあるアプローチ

セキュアエレメント付きフラッシュメモリモジュールの使用は、ナビゲーションシステムデータの制御獲得とライセンス条項の遵守確保といった直接的なメリットを提供します。さらに、このアプローチは自動車におけるデータ保護とサイバーセキュリティに関連する幅広いアプリケーションシナリオを提供します。インフォテインメントシステムは、ICTデバイスとインターネットへのインターフェースとして、さらなる通信サービスの基盤を提供します。これらのシステムは、このインターフェースとしてますます重要になっています。有料サービスの提供、貴重なメディアコンテンツの受信、通行料金の支払い、e-チャージングユースケースのサポートを行う際、固有のアイデンティティ、つまり安全な認証エンティティの問題が再び浮上します。

ここでも、統合SmartCard付きメモリカードが理想的なソリューションを提供します——特に車両と安全にペアリングでき、必要に応じて簡単に交換できるためです。インフォテインメントデバイスのインターフェースとしてSDカードリーダーを放棄する前に慎重な検討が必要です。関連カードを使用すれば、新機能を後付けでき、最高レベルの暗号化で継続的に保護できます。

安全性の側面としてのセキュリティ

近年、車内外でのネットワーキングの増加——例えばCar2Car通信——により、機能安全への影響という背景で、サイバー攻撃防御としてのセキュリティが議論の対象となっています。ここで紹介したセキュアエレメント付きメモリモジュールの使用提案は、電気自動車システムのデータトラフィックという点でも興味深いです。電子制御ユニット（ECU）のバスシステム経由の通信は、例えば埋め込みマルチメディアコントローラー（eMMC）にセキュアエレメントが搭載され、ノードでTrusted Platform Moduleとして機能する場合、暗号化可能です。この認証機能により、車内通信の改ざんリスクを回避できます。

車内には機能安全の2つのカテゴリがあります：セキュリティ関連と非セキュリティ関連。この区別は一般的に、例えばインフォテインメントシステムがプラットフォーム上の安全関連システムにアクセスできないようにするために行われます。しかし、非安全関連要素であっても、車のライフサイクルが容易に10年を超えるため、柔軟で持続可能なサイバーセキュリティを提供するオプションが必要です。その時点で、まだ明らかでない多くの要件を満たす必要があります——通行料徴収、e-チャージ請求、有料付加価値メディアサービス、ナビゲーション地図データ更新のサブスクリプション、その他多数。インフォテインメントシステムの付加価値は、ますます重要なタスクを実行するようになるにつれて増大します。一方で、自動車ITシステムは時間とともにますます洗練された攻撃にさらされるでしょう。

ECUのバスシステム経由の通信は、例えばセキュアエレメント搭載eMMCがノードでTrusted Platform Moduleとして機能する場合、暗号化可能です。（画像：Swissbit）

SwissbitのSDメモリカードのようなセキュアな交換可能ストレージメディアは、車のライフサイクル中にインフォテインメントシステムのセキュリティを最新に保つのに適したソリューションです。（画像：Swissbit）

セキュリティ上の理由と予防措置として、将来のビジネスを保護するために、メモリカード内の柔軟で交換可能なセキュアエレメントを提供すべきです。英国標準協会（BSI）は最先端技術の一貫した適用を要求しますが、数年前のセキュリティソリューション、特に純粋にソフトウェアベースのセキュリティでは達成できません。後者は必要な柔軟性を提供しますが、必要な長期的セキュリティを決して提供しません。したがって、交換可能なハードウェアセキュリティモジュールのオプションを維持することが推奨されます。簡単な変更と後付けに加えて、同じモデルのソフトウェア依存設定を簡単に管理できるというメリットもあります。

（画像：Fotolia）

すべてのバリアントが設定され、メモリカード上のセキュアエレメントの助けを借りて、顧客が購入したものがアクティブ化されます——生産時のバリアント多様性をシンプルにする効果的な方法です。そして、半田付けと取り外し可能なフラッシュメモリの選択において、車内の頻繁なアクセスと厳しい熱条件の組み合わせによって引き起こされるメモリモジュール内のNANDチップの耐久性への悪影響を考慮すべきです。これは、整備士によって交換できないメモリカードには、大幅に高価なソリューションを見つける必要があることを意味します。

セキュリティ機能付きメモリカードによる地図保護は、メモリカードとSmartCardの組み合わせがより高度な制御とセキュリティを可能にするアプリケーションの一例に過ぎません。情報通信技術とコンシューマーエレクトロニクスの方向に進むとき、自動車製造とは異なる他のセキュリティ考慮事項、開発サイクル、市場メカニズムが支配的になります。したがって、交換可能な標準エレメントの使用は、ハードウェアベースの暗号化を用いて高レベルのセキュリティを創出しながら、追加サービスの統合に関して永続的に柔軟であり続けるオプションを提供します。

>>> この記事は元々姉妹サイトのEE Times Europeで公開されました。