AUTOSAR BSW 深度精解 · 服務層模組

【EB AutoCore 模組精解】
IdsM 車載入侵檢測系統

落實 UN R155 與 ISO 21434 的即時安全事件監控與審計。全面解析車載網路入侵偵測核心。深度拆解 EB AutoCore 架構下 IdsM 的分散式安全感測器體系、安全事件(SEv)收集與過濾機制、滑動時間窗口防風暴演算法,以及對接雲端 VSOC 的端到端架構。

UN R155 持續監控 安全過濾 VSOC

1. 法規強制:從靜態防禦到持續安全監控(Continuous Monitoring)

在聯合國 UN R155(車載網路安全管理系統,CSMS) 與 ISO/SAE 21434 第 13 章(網路安全運營與監控) 中,明確規範汽車製造商必須具備「車載入侵偵測與威脅感知能力」。

傳統的安全機制(如 SecOC 報文驗證或 UDS 0x27 訪問限制)主要負責在遭到攻擊時「拒絕請求」;但如果沒有專屬模組記錄「誰在發起攻擊、攻擊頻率為何、攻擊模式是什麼」,OEM 就無法即時感知全車隊的安全態勢,更無法在 CRA 要求的時限內向主管機關提交漏洞審計報告。

AUTOSAR 正式推出了 IdsM(Intrusion Detection System Manager,入侵檢測系統管理器),EB AutoCore 則為其提供了高度整合的標準實現。

2. IdsM 模組定位與全車感測器網絡

IdsM 在 ECU 內部擔任「資安黑盒子」與「事件匯流排」的角色。各個 BSW 基礎軟體模組扮演分佈式資安感測器(Security Sensors),一旦捕捉到異常行為立即向 IdsM 上報:

flowchart TD classDef sensorNode fill:#fff0b3,stroke:#d97008,stroke-width:2px,color:#091e42; classDef idsmNode fill:#f3e8ff,stroke:#6554c0,stroke-width:2px,color:#091e42; classDef reportNode fill:#e9f2ff,stroke:#0052cc,stroke-width:2px,color:#091e42; S_SECOC["SecOC 模組 (MAC 驗證異常)"]:::sensorNode S_CSM["CSM 模組 (金鑰非法存取)"]:::sensorNode S_DCM["Dcm 模組 (0x27 暴力破解攻擊)"]:::sensorNode S_CAN["CanIf 模組 (未知 CAN ID 報文)"]:::sensorNode FILTER["【IdsM 核心:安全事件過濾器】
IdsM_SetSecurityEvent 門檻值與採樣過濾"]:::idsmNode RATE_LIMIT["【IdsM 核心:滑動時間窗口限速器】
防止事件風暴引發內部緩衝溢位"]:::idsmNode BUFFER["【IdsM 核心:事件持久化緩衝區】
Security Event Buffer 持久化存儲"]:::idsmNode IDSR["【車載通訊網關】
IdsR / 車載 T-Box 模組"]:::reportNode VSOC["【雲端車載資安中心】
Cloud VSOC 威脅監控與分析"]:::reportNode S_SECOC --> FILTER S_CSM --> FILTER S_DCM --> FILTER S_CAN --> FILTER FILTER --> RATE_LIMIT RATE_LIMIT --> BUFFER BUFFER --> IDSR IDSR --> VSOC
圖 1:EB AutoCore IdsM 安全事件採集、過濾與雲端對接全流程圖

3. 安全事件(Security Event, SEv)收集矩陣

在 EB AutoCore 體系中,常見的安全事件包含以下標準定義:

觸發模組 安全事件名稱 (Security Event) 偵測威脅特徵 威脅等級
SecOC SEV_MAC_VERIFICATION_FAILED 匯流排控制訊號遭惡意竄改或偽造。 高危 (CRITICAL)
SecOC SEV_FRESHNESS_OUT_OF_SYNC 報文新鮮度超出滑動窗口,潛在重放攻擊。 中危 (WARNING)
Dcm SEV_SECURITY_ACCESS_DELAY_ACTIVE 0x27 認證連續錯誤達上限,鎖定延遲啟動。 高危 (CRITICAL)
CSM SEV_CRYPTO_JOB_QUEUE_OVERFLOW 密碼學請求爆滿,潛在 DoS 拒絕服務攻擊。 中危 (WARNING)

4. 事件過濾、限速與防風暴演算法:避免日誌阻斷攻擊

如果攻擊者故意向 CAN 匯流排以 1ms 週期持續灌入錯誤的 SecOC 報文,ECU 若每次都產生並存儲一筆事件記錄,將在幾秒內耗盡 RAM 與 Flash,導致系統崩潰(Log Flooding Attack)。

⚠️ EB AutoCore IdsM 的三重防護過濾機制
  1. 取樣過濾(Sampling Filter):配置抽樣比率(例如每 10 次同類錯誤記錄 1 次)。
  2. 閾值過濾(Threshold Filter):在指定時間窗口內,事件發生次數超過特定門檻才轉化為可回報事件。
  3. 時間窗口限速(Time-based Rate Limiter):限制同一安全事件在單位時間(如 1 秒)內最大允許記錄數量,多餘事件僅累加計數器而不額外消耗日誌緩衝區。

5. EB tresos 配置實踐與審計記錄

在 EB tresos 配置 IdsM 時,關鍵在於定義 IdsMEvent 與關聯的過濾器規則:

配置容器 / 參數項 推薦值 說明
IdsMEvent / IdsMEventId 標準編號 定義全車統一的安全事件識別碼。
IdsMFilterAlgorithm THRESHOLD_FILTER 配置閥值過濾器,抑制瞬態雜訊干擾。
IdsMThresholdCount 3 ~ 5 次 連續錯誤達到次數才觸發記錄,避免單一匯流排電氣干擾引發誤報。

🚀 Jotactic(捷策動能):EB AUTOSAR IdsM 技術支持與配置服務

落實車載入侵檢測機制需要兼顧異常事件捕獲與防洪過濾。Jotactic(捷策動能) 基於 EB AUTOSAR 原生架構與標準配置工作流程,在不修改 EB 原廠代碼的前提下,為客戶提供專業技術服務:

  • EB tresos IdsM 模組參數配置服務:協助客戶在 EB tresos Studio 中進行安全事件識別碼(Security Event ID)、過濾閥值、限速窗口與緩衝區深度的標準參數配置與 ARXML 匯入匯出。
  • 技術支持與諮詢服務:提供 EB AUTOSAR IdsM 模組標準介面與事件採集流程的技術諮詢,協助客戶排查配置過程中的問題。
  • 基於 EB 機制的客製化 Demo 專案開發:基於 EB 原生架構與標準 API 建立入侵事件採集與過濾驗證 Demo 專案,輔助客戶進行模組功能驗證。

💡 備註:EB AUTOSAR 提供標準化 IdsM 模組供客戶開發使用;ECU 與整車是否符合法規或通過 CSMS 認證,屬於 Tier 1 與 OEM 客戶系統層級之工程範疇。捷策動能基於 EB 原生機制提供配置與技術支持服務,不修改 EB 原廠代碼,非 AUTOSAR 基礎軟體開發商。歡迎聯絡捷策動能團隊獲取技術支持。