随着汽车智能化、网联化程度的飞速提升，高级驾驶辅助系统（ADAS）与车舱监控系统（IMS）已成为现代车辆不可或缺的核心组成部分。这些系统高度依赖各类传感器，尤其是图像传感器（摄像头），来感知外部环境和车内状况。这种依赖性也带来了前所未有的网络安全挑战。确保这些图像传感器的安全，已成为保障整个车辆安全系统监控服务可靠性的基石。本文将深入探讨ADAS与IMS对网络安全图像传感器的具体需求。
一、 感知系统的核心与风险入口
ADAS（如车道保持、自动紧急制动、交通标志识别）和IMS（如驾驶员状态监测、乘客识别、儿童遗留检测）的核心功能实现，严重依赖摄像头捕获的高质量、高完整性的图像或视频流。图像传感器作为数据采集的“第一公里”，一旦被攻击者渗透或操控，将直接导致：
1. 感知欺骗：攻击者可注入伪造的图像数据，使系统“看到”不存在的障碍物、错误的车道线或交通标志，导致ADAS功能误判，引发交通事故。
2. 功能失效：通过干扰或阻断传感器数据，使系统“失明”，关键安全功能（如疲劳驾驶预警）无法触发。
3. 隐私侵犯：车舱内摄像头涉及乘客生物特征与行为等敏感数据，若被非法访问，将造成严重的个人隐私泄露。
因此，图像传感器本身必须从硬件和软件层面构建坚固的网络安全防线。
二、 对网络安全图像传感器的关键需求
为应对上述风险，服务于ADAS和IMS的安全系统监控，对图像传感器提出了以下几项关键的网络安全需求：
- 数据完整性与真实性验证：
- 需求：系统必须能够验证从传感器传输至处理单元（如ECU、SoC）的图像数据在传输过程中未被篡改、替换或重放。
- 实现：需要在传感器端集成硬件安全模块（HSM）或信任根，对输出数据流进行实时加密签名（如使用MAC或数字签名）。接收端处理器通过验证签名来确认数据的完整性与来源真实性。
- 数据机密性保护：
- 需求：特别是对于车舱内的监控数据，在传感器内部处理及传输过程中，必须防止被未授权方窃取或窥视。
- 实现：从传感器输出开始，即对原始或预处理后的图像数据进行强加密（如AES）。加密密钥应由车内安全硬件（如安全芯片）安全地生成、存储和管理。
- 传感器身份认证与安全启动：
- 需求：确保连接到车辆网络的每一个图像传感器都是经过授权的、可信的硬件，防止恶意设备伪装接入。传感器自身的固件必须安全、未经篡改。
- 实现：每个传感器应具备唯一、不可克隆的身份标识。系统上电时，通过基于证书的认证协议验证传感器身份。传感器固件启动过程需经过完整性校验（安全启动），确保运行的代码是合法且未被修改的。
- 安全的通信接口与协议：
- 需求：传感器与后续处理单元之间的物理接口（如MIPI CSI-2）和通信协议应具备抗干扰、防窃听和防注入攻击的能力。
- 实现：在物理层和链路层采用防护技术，并结合上述的加密与认证机制。通信协议应设计有防重放攻击的机制（如使用序列号或时间戳）。
- 运行时的安全监控与入侵检测：
- 需求：传感器及其关联的控制器应能持续监测自身的运行状态，对异常访问模式、异常的功耗或温度变化、异常的固件行为等进行检测和预警。
- 实现：在传感器模块或与之紧耦合的处理器中集成轻量级的安全监控代理，能够将安全事件日志安全地上报给车辆中央安全运营中心或网关。
- 生命周期安全管理：
- 需求：覆盖从传感器生产、整车集成、在途使用到报废回收的全生命周期。包括安全的固件空中升级（FOTA）机制、密钥的定期更新与撤销、以及安全的退役处理。
- 实现：建立基于公钥基础设施（PKI）的完整信任链，确保每次固件更新都经过签名和验证。密钥管理系统需支持灵活的更新策略。
三、 对整体安全系统监控服务的意义
满足以上需求的网络安全图像传感器，是构建可信车辆感知层的基础。它们为更高层级的车辆安全系统监控服务（如入侵检测与防御系统、安全事件管理与分析平台）提供了以下保障：
- 可信的数据源：确保输入到决策算法的数据是真实可靠的，这是所有智能安全功能正确运行的前提。
- 清晰的防御边界：将安全防护的起点大幅前移，在攻击链的最前端（物理感知层）设置屏障，有效提升攻击成本与难度。
- 可审计的安全事件：传感器自身的安全日志为追溯攻击路径、分析攻击模式提供了宝贵的一手信息。
在智能汽车时代，图像传感器已不再是简单的光学转换器件，而是集成了关键安全功能的信息安全节点。ADAS与车舱监控系统的稳健运行，迫切要求图像传感器具备内生安全能力。汽车制造商、一级供应商和传感器厂商必须通力合作，从设计伊始就将网络安全视为与功能安全同等重要的属性，共同打造从“感”到“知”都安全可信的智能汽车生态系统。
