主要观点总结
文章主要介绍了网络安全中的威胁、数据加密模型、两类密码体制、报文鉴别、实体鉴别以及系统安全等内容。
关键观点总结
关键观点1: 网络安全威胁
文章介绍了计算机网络通讯过程中的两种威胁：主动攻击和被动攻击，并给出了实际的例子，如软件工程师的被动攻击行为和主动攻击行为。
关键观点2: 数据加密模型
文章描述了数据加密模型，包括用户发送明文、通过加密算法运算后得出密文的过程，以及在此过程中截取者可以进行截取、获取、篡改等操作。
关键观点3: 两类密码体制
文章介绍了对称密钥密码体制和公钥密码体制（非对称加密）的概念和特点，并举例说明了它们的应用，如DES、AES等对称加密算法和RSA公钥密码体制。
关键观点4: 报文鉴别
文章阐述了报文鉴别的概念，以及如何通过数字签名进行报文鉴别的原理。同时介绍了密码散列函数和报文鉴别码的应用。
关键观点5: 实体鉴别
文章介绍了实体鉴别的概念，以及其与报文鉴别的不同。同时阐述了简单的实体鉴别过程存在的漏洞，如何解决这些问题，并介绍了入侵检测系统的作用。
关键观点6: 系统安全：防火墙与入侵检测
文章介绍了防火墙和入侵检测系统的概念、作用和工作原理。同时指出在汽车领域一般采用物理隔离的方式来实现系统安全。
正文
从汽车电子的角度举个例子，大部分的软件工程师，应该都干过下面两件事。
大家都做过的，“对标，抄袭” 买来对标的车，找个一分二的线，不知道从哪弄来的dbc, 来采别人家的报文，看看别人的交互逻辑大概是什么样的。虽不耻为伍，但也做过。
用CANoe 插在一分二的线上，也同时发送某个报文。
随着汽车电子的发展，以太网接入汽车电子， OTA的广泛推广。信息安全，汽车电子计算机安全变得越来越重要。鄙人信息被盗了不值钱，要是车子被控制了，可是要嘎了的事情。
机密性（或私密性）就是只有信息的发送方和接收方才能懂得所发送信息的内容，而信息的截获者则看不懂所截获的信息。
安全的计算机网络必须能够鉴别信息的发送方和接收方的真实身份。也就是说 PC 端插一个CANoe, PC 端接一根网线，不应该能和车子通讯上。否则是件很危险的事情。
即使能够确认发送方的身份是真实的，并且所发送的信息都是经过加密的，我们依然不能认为网络是安全的。还必须确认所收到的信息都是完整的，也就是估息的内容没有被人篡改过。保证信息的完整性在应对主动攻击时也是必不可少的。信息的完整性和机密性是两个不同的概念。
说话别说一半，否则要被打的。就像控制端 发送扭矩控制 100Nm， 状态位是Valid. 接收端只能说到100Nm. 这显然是不会被执行的。
现在的汽车软件，ECU，对网络的依赖越来越密切，即使没有被攻击，或者窃取有效数据，也需要保证运行时的安全性，安全的运行环境，相对稳定的工作环境。这里就需要访问控制。访问控制包含外设的，内存的，网络接口的，等等。
访问控制（access control)对计算机系统的安全性非常重要。必须对访问网络的权限加以控制，并规定每个用户的访问权限。由于网络是个非常复杂的系统，其访问控制机制比操作系统的访问控制机制更复杂（尽管网络的访问控制机制是建立在操作系统的访问控制机制之上的），尤其在安全要求更商的多级安全(multi level security)情况下更是如此。
一般的数据加密模型如下图 所示。用户 发送明文
X
, 但通过加密算法 运算后，就得出密文
Y
•
A：发送方ECU
•
K：密钥，可以理解为一个字符串，或者是数据流等等
•
X：未经加密的数据
•
Y：加密之后的数据
随着信息安全的发展，这里的k 可能是不同的，公钥，私钥等等。
再此过程中，截取者可以去截取，获取，篡改等操作。如果按照上面的模型，截取者只需要加密算法E，解密算法D 以及密钥就可以进行操作。解密过程
所谓对称密钥密码体制，即
加密密钥
与
解密密钥
都使用相同密钥的密码体制。如下图，其实就是上图。
DES 的机密性仅取决于对密钥的保密，而算法是公开的。
DES 之后， 一种新的加密标准即高级加密标准 AES
autosar 也有一堆。但是从本质上来说，就是OEM 合 tier 1 有 key, 算法是公开的。所以都可以抽象成下面公式。
公钥密码体制使用不同的加密密钥与解密密钥。这种加密体制又称为非对称密钥密码体制。
公钥密码体制的产生主要有两个方面的原因，一是由于对称密钥密码体制的密钥分配问题，二是由于对数字签名的需求。
在公钥密码体制中，加密密钥 PK (Publ ic Key,即公钥）是向公众公开的，而解密密SK (Secre t Key,即私钥或密钥）则是需要保密的。加密算法 和解密算法 也都是公升的。
公钥密码体制的加密和解密过程有如下特点：
(I) 密钥对产生器产生出接收者 的一对密钥：加密密钥 PKB 和解密密钥 SKB 。发送者所用的加密密钥 PKB 就是接收者 的公钥，它向公众公开。而 所用的解密密钥 SKB是接收者 的私钥，对其他人都保密。
(2) 发送者 的公钥 PKB 通过 运算对明文 加密，得出密文 Y, 发送给B
B用自己的私钥 SKa 通过 运算进行解密，恢复出明文，即
这里的公钥和私钥虽然是成对的，但是必须要做到向上不计算的原则。就是Pk 无法计算出 Sk.
请注意，任何加密方法的安全性取决千密钥的长度，以及攻破密文所需的计算量，而不是简单地取决于加密的体制（公钥密码体制或传统加密体制）。我们还要指出，公钥密码体制并没有使传统密码体制被弃用，因为目前公钥加密算法的开销较大，在可见的将来还不会放弃传统加密方法。
所以很多汽车上面的MCU, SOC 都有独立的加密芯片，比如我们常常提到的HSM。
没干过 就不能干吗？
即验证通信的对方的确是自己所要通信的对象，而不是其他的智充者。这就是实体鉴别。实体可以是发信的人，也可以是一个进程（客户或服务器）。因此这也常称为端点鉴别。
二是要鉴别报文的完整性
即对方所传送的报文没有被他人篡改过。至千报文是否需要加密，则是与“鉴别“性质不同的问题。有的报文需要加密（这要另找措施），但许多报文并不需要加密。
我们知道，书信或文件可根据亲笔签名或印程来鉴别其真实性。但在计货机网络中传送的报文，则可使用数字签名进行鉴别。下面就介绍数字签名的原理。
这里有一个最根本的原则就是，接收方需要通过大家都认可的方式来计算出，收到的数据出自于“我：发送方”。
这里就用到了上面说到的非对称加密的方法进行签名。
为了进行数字签名， 用其私钥 心对报文 进行 运算。运算本来叫作解密运算。可是，还没有加密怎么就进行解密呢？其头 运算只是把报文变换为某种不可读的密文（因此有时也说成 用其私钥对报文加密，但这样说不准确）。在图中我们使用 “D 运算＇而不是“解密运算“，就是为了避免产生这种误解。把经过 运算得到的密文传送给 为了核实签名，用 的公钥进行 运算，还原出明文 。诸注意，任何人用 的公钥 心进行 运算后都可以得出 发送的明文。可见图 中所示的通信方式并非为了保密，而是为了进行签名和核实签名，即确认此明文的确是 发送的。
不知道说的恰当不恰当，就是PK 可以进行解SK进行D运算的数据。因为SK 只有发送方有，所以档PK进行E计算，算出来的东西，是谁的，就是谁的。
除非私钥K 被别人知道了，但是我们假设是私钥 都是只有自己知道的。所以一定程度上做到了数字签名的另外一个功能：不可否认，不能抵赖。
但是这虽然进行了签名，但是还没有加密。任何人拿到了PK 都可以读取原来的明文数据，进行攻击，盗取。
所以我们还需要对数据进行加密。
如果用下图所示的方法，就可同时实现保密通信和数字签名。图中 SKA SKB别为 的私钥，而 PKA 和 PKB 分别为 的公钥。
虽然在理论上是正确的，但很难用于现实生活中。因此这一节的小标题后边有“原理”二字。这是因为要对报文（可能很长的报文）先后要进行两次 运算和两次 运算，这种运算量太大，要花费非常多的计算机 CPU 时间，在很多情况下是无法令人接受的。因此目前对网络上传送的大狱报文，普遍都使用开销小得多的对称密钥加密。要实现数字签名当然必须使用公钥密码，但一定要设法减小公钥密码算法的升销。这就要使用后而几个小节所讨论的密码散列函数和报文鉴别码。
1.
输入的数据可以是长度不唯一的，但是输出是固定长度，且短的（
短 有时候是优势
）。
2.
结果可能是多对一的，就是因为结果的长度是固定的，只能说结果有很多种可能，但是输入的可能性更多，所以总会有不同的输入算出来相同的输出，但是无伤大雅，2的128次方，不是那么容易对上的。
