“家家有汽车,车车更智能”是现在社会、科技发展的趋势,智能网联车给人们带来便捷,但也存在着安全隐患。汽车内部的数据通过CAN总线(控制器局域网络总线)进行传输,一旦黑客入侵汽车的电子控制单元,CAN总线中的指令就有被伪造、监听的风险,黑客可以实现对汽车的控制,造成严重后果。因此我们开发了一款基于机器学习的车辆网安全监控系统。本系统的主要特色有:
1. 从车联网信息通讯角度出发,分析CAN总线的帧结构,以及安全隐患和可能带来的问题。
2. 在客户端,设计行驶信息可视模块,将从CAN总线转化而来的车门状态、车速、发动机转速等信息,生动地展示在前端界面,方便汽车管理员实时查看,可以借此判断汽车是否发生异常;通过环境指数查询接口,获得汽车行驶时的环境因素,管理员可以了解车主的大致行程,并提供行驶建议,提升用户体验。
3. 在服务器端,将机器学习算法应用于该系统的重要功能模块,对CAN总线数据集进行整理,并模拟注入攻击制作了负样本集,实现对指定ID的CAN总线报文,进行恶意报文检测。
4. 通过多次比较,选择将逻辑回归算法作为系统的识别算法,其准确率超过为93.66%,运行时间短,较其他算法有显著优势。
5. 系统具有良好的交互性,界面友好。前端选择使用elementUI等框架及FullCalendar组件进行设计,系统除具有行驶信息查看、模拟攻击、攻击取证等功能外,特别设计日程规划等其他实用性较强的功能。
6. 系统采取多因素分析的方式,将汽车状况、环境情况、车主行程集合考虑,使系统功能完备,性能提高,进而提升安全监测水平。