汽车网络安全 · FIPS 140-2/3认证HSM · 合规必备

CAS汽车密钥管理系统
ECU安全烧录·诊断接入·固件签名

专为汽车行业设计的密钥管理系统,连接FIPS 140-2/3认证HSM硬件加密机,为ECU编程、诊断接入、固件签名、调试端口保护提供硬件级密钥安全支撑,满足GB 44495-2024、UNECE R155/R156等汽车网络安全法规要求。

HSM
硬件级密钥保护
FIPS
140-2/3认证加密机
国密
视加密机型号而定
项目
隔离权限管理
合规
全链路审计日志

汽车网络安全已成法规强制要求

随着汽车互联性提升和网络安全法规落地,密钥管理成为OEM和Tier 1供应商的合规必备能力

🇨🇳 中国 · GB标准

GB 44495-2024《汽车软件升级通用技术要求》和GB 44496-2024《汽车整车信息安全技术要求》已正式施行,新车型需于2026年7月起满足要求。

🇪🇺 欧洲 · UNECE R155/R156

UNECE汽车网络安全法规已于2022年7月对新车型生效,2024年7月起覆盖所有新车,未通过认证的车辆将面临禁售、召回风险。

🔑 密钥管理核心地位

固件签名、诊断接入、调试端口保护等安全功能均依赖密钥管理——密钥安全是汽车网络安全的信任根。

汽车制造商、Tier 1/Tier 2供应商需建立完善的密钥管理体系,确保密钥生成在HSM中、密钥存储在HSM中、密码运算在HSM中,方可满足法规对软件升级、整车信息安全的技术要求。

四大汽车安全场景

覆盖ECU全生命周期的密钥安全需求,从研发到量产全程护航

🔧

ECU安全烧录(Secure Flash)

ECU固件重编程是汽车产线上的高频操作,也是恶意固件注入的主要攻击入口。一旦非授权固件刷入控制器,轻则功能异常,重则引发安全事故,并导致OEM供应商审核不通过。CAS通过管理烧录密钥、由HSM执行签名验签,确保只有经OEM认证的固件才能完成刷写。

⚠ 无保护方案的典型风险

  • 产线员工可将任意版本固件刷入ECU,无法追溯
  • 外包刷写工具商可植入后门固件
  • 竞品克隆厂商可通过仿制烧录工具量产假冒零部件
  • 无法满足OEM对Tier 1/Tier 2的供应链安全审核要求

✦ CAS方案核心价值

  • 烧录密钥存储于HSM,明文密钥永不出现在上位机
  • 每次烧录请求须经CAS鉴权,异常操作实时告警
  • 完整签名日志,支持OEM供应链安全审计
  • 支持按车型/项目隔离密钥,多产品线互不干扰
适用:VCU、BMS、BCM、TCU等所有控制器
🔌

诊断接入安全(Secure Access)

汽车诊断端口(OBD、CAN等)是最常见的物理攻击入口,未经认证的诊断仪可读取隐私数据、修改标定参数、甚至直接控制关键执行器。CAS为诊断密钥提供集中管理,使诊断接入认证过程在HSM中完成,杜绝诊断密钥泄露带来的安全隐患。

⚠ 无保护方案的典型风险

  • 诊断密钥硬编码在上位机软件中,易被逆向提取
  • 4S店诊断仪可被克隆,灰色市场诊断工具泛滥
  • 远程OTA诊断通道缺乏认证,暴露网络攻击面
  • 无法区分产线诊断、售后服务、工厂调试的权限边界

✦ CAS方案核心价值

  • 诊断密钥集中存储于HSM,不随工具分发
  • 按渠道(产线/售后/远程)分配独立密钥,权限隔离
  • 诊断密钥可远程吊销,快速响应安全事件
  • 符合OEM对诊断工具访问控制的合规要求
适用:产线诊断、4S店服务、OTA远程诊断
📝

固件完整性验证(Secure Boot)

Secure Boot要求控制器在每次上电启动时验证固件签名,确保只有经OEM授权的固件才能执行。签名密钥的安全管理是整个信任链的基础——一旦签名密钥泄露,攻击者即可签发任意恶意固件。CAS为签名密钥提供HSM级别的保护,确保信任根的可靠性。

⚠ 无保护方案的典型风险

  • 签名私钥存储于服务器文件系统,内部人员可复制
  • 构建系统被入侵后签名密钥随之泄露
  • 多项目共用一套签名密钥,单点泄露影响全线产品
  • 签名操作无审计记录,无法事后溯源责任

✦ CAS方案核心价值

  • 签名私钥生成并永久存储于HSM,永不导出
  • CI/CD构建流水线通过API调用签名,开发者无法接触密钥
  • 按车型/版本分配独立签名密钥,隔离风险
  • 每次签名请求留存完整日志,支持合规审计
适用:ADAS域控、动力域、车身域等安全关键ECU
🛡️

调试端口保护(Secure Debug)

JTAG等调试接口在开发阶段不可或缺,但量产车型若未关闭或保护调试接口,攻击者可通过物理接触直接读取内存、提取固件、绕过安全机制。CAS通过密码保护的方式为调试接口加锁,只有持有合法凭证的授权人员才能解锁调试功能,并留下操作记录。

⚠ 无保护方案的典型风险

  • 量产ECU调试接口敞开,竞争对手可提取固件逆向分析
  • 调试密码以明文存在于内部文档或工具配置中,易泄露
  • 无法区分合法的售后维修调试和恶意访问
  • 调试操作无审计,安全事件无法溯源

✦ CAS方案核心价值

  • 调试密钥存储于HSM,明文密码不再散落于文档或工具中
  • 按人员/权限分配调试凭证,支持临时授权和远程吊销
  • 每次调试解锁操作记录在CAS审计日志中
  • 满足整车厂对量产车型调试端口管控的合规要求
适用:所有量产车型ECU

核心功能模块

以HSM为信任根,为汽车网络安全提供全维度密钥管理能力

🔐

HSM密钥管理

连接FIPS 140-2/3认证HSM硬件加密机,密钥生成、存储、运算均在硬件中完成,根密钥永不外泄。算法支持范围视所选HSM型号而定,可覆盖国密及国际算法。

📁

项目隔离管理

按车型/平台/供应商划分项目,分配项目管理员、操作员、审计员三种角色,实现权限精细化管控和安全责任分离。

✍️

固件签名服务

支持API调用方式提交固件文件,自动完成签名运算并返回签名结果。支持RSA、ECDSA、SM2等算法,可适配不同OEM签名规范。

📜

CA证书管理

自建单层或多层PKI体系,支持国密SM2证书签发,证书密钥由HSM随机生成。支持证书生命周期全流程管理。

📋

全链路审计日志

记录所有密钥操作、签名请求、证书管理的详细日志,支持按项目、时间、操作类型查询,满足法规合规审计要求。

🔄

密钥备份恢复

支持密钥安全备份与恢复,多分量密钥生成与导入,确保密钥在极端情况下的可恢复性。

典型客户案例

来自汽车Tier 1供应商的实际部署经验

🏭 某汽车电子零部件厂商 · 全球领先的汽车电子系统供应商

背景

  • 为多家知名OEM提供汽车电子系统,产品涵盖动力总成、照明、ADAS等领域
  • 面临汽车网络安全法规合规压力,需为生产制造过程中的HSM应用提供完善管理

方案

  • 设备层:部署HSM硬件加密机,与上位机网络隔离,实现物理安全
  • 管理层:部署CAS密钥管理系统,对接HSM,统一管理烧录密钥、签名密钥
  • 应用层:CAS客户端与上位机系统集成,ECU烧录过程自动调用HSM完成签名验签

效果

  • 密钥存储于FIPS 140-2/3认证HSM中,物理隔离保障根密钥安全
  • 烧录过程加解密签名验签均在加密机中完成,无法被截获
  • 满足OEM对供应链网络安全的技术要求,顺利通过供应商安全审核

方案配置

核心设备HSM加密机
管理软件CAS密钥管理系统
算法支持SM2/RSA/ECDSA
部署方式私有化部署
合规标准GB 44495/R155

方案对比

针对汽车网络安全不同需求,提供差异化解决方案

对比维度 安当CAS
密钥管理系统
ECU嵌入式
HSM方案
纯软件
签名工具
密钥存储安全级别 ✓ HSM硬件级 ✓ HSM硬件级 ✗ 软件存储
项目隔离管理 ✓ 支持多项目隔离 ✗ 不支持 ✗ 不支持
可视化操作界面 ✓ Web管理界面 △ 命令行/API △ 基础界面
国密SM2(视HSM型号) ✓ 视HSM型号 △ 部分支持 ✗ 不支持
全链路审计日志 ✓ 完整记录 △ 有限日志 ✗ 无
多用户权限管理 ✓ 三员分离 ✗ 不支持 ✗ 不支持
部署复杂度 △ 中等 ✗ 高(嵌入式开发) ✓ 低
适合场景 整车密钥管理平台 ECU控制器内安全 简单文件签名

选型建议:安当CAS适用于整车厂/Tier 1建立统一的密钥管理平台,统筹管理各控制器ECU的烧录密钥、诊断密钥、签名密钥;ECU嵌入式HSM方案适用于单个控制器的底层安全功能开发。两者可配合使用,形成“管理层+执行层”的完整汽车网络安全架构。

资质认证

完善的开发、售后、服务资质,支持合规落地

🏅

ISO9001

质量管理体系认证

🏅

ISO20000

信息技术服务管理体系

🏅

ISO27001

信息安全管理体系认证

🔒

商用密码认证

通过国家密码管理局认证

🛡️

FIPS 140-2/3

HSM硬件加密机认证

常见问题

关于汽车密钥管理系统的技术选型与部署问题

CAS与ECU内置HSM有什么区别?

CAS是管理层软件系统,对接外置HSM硬件加密机,提供可视化的密钥管理、项目隔离、审计日志、权限管控能力,适用于整车厂或Tier 1建立统一的密钥管理平台。ECU内置HSM是芯片级别的安全模块,执行具体的密码运算。建议两者配合使用:CAS负责密钥管理层,外置HSM+内置HSM负责密码运算层,形成完整的分层安全架构。

CAS支持哪些加密算法?

CAS支持对接HSM后的多种算法调用,包括国密算法(SM1/SM2/SM3/SM4)和国际算法(RSA、AES、ECDSA、SHA系列)。具体支持范围取决于所选HSM型号。

如何满足汽车网络安全法规的审计要求?

CAS提供完整的操作审计日志,记录密钥操作、签名请求、证书管理等详细信息,支持多维度查询与导出,满足合规审计要求。

CAS如何与现有MES/烧录系统集成?

CAS提供标准的RESTful API和SDK接口,支持与MES烧录系统、诊断仪上位机软件、CI/CD构建系统等集成,签名请求通过API提交并由HSM完成运算。

密钥丢失或HSM设备故障怎么办?

支持密钥安全备份与多分量机制,关键密钥可加密备份并分散保管;HSM可支持双机热备,确保服务高可用。

是否支持定制开发?

支持根据客户需求进行定制开发,包括对接MES/烧录系统、适配OEM签名规范、开发专有诊断协议接口等,具体方案以需求评估为准。