一本书读懂智能汽车安全

内容简介 本书是一本全面讲解智能汽车安全的通俗性著作，系统讲解了汽车研发全流程的功能安全、预期功能安全和网络安全，以及三者在汽车研发中的融合之道。本书由SASETECH汽车安全社区组织编写，汇聚了博世、蔚来、小鹏、磐时、卓驭、地平线、上汽、吉林大学等业界和学界在汽车安全领域的实践经验和研究成果。 第1章全面介绍了功能安全、预期功能安全和网络安全三大汽车安全体系的定义、适用范围、标准体系、发展现状，以及当前面临的挑战，让读者快速对这三大安全体系有一个整体性的认识。 第2章强调了安全文化、安全团队、安全管理在汽车企业内部实施安全工作和构建系统中的核心作用，这三者是保障汽车安全的前提和基础。 第3~7章以系统工程V模型为基座，围绕功能安全、网络安全和预期功能安全，系统讲解了概念开发、系统开发、硬件开发、软件开发、验证与确认各阶段全流程的安全实践，包括安全风险评估、应对策略、开发流程、设计方法、失效分析、安全机制设计，以及基于模型的开发工具和方法等，是本书的核心内容。 每一章都提供了丰富的案例分析和实用工具，确保读者能够掌握汽车安全的关键要点，能为汽车行业的安全工程师和研发人员提供宝贵的指导和启发。

作者简介 SASETECH汽车安全社区 国内具有广泛影响力的由汽车安全专家共同发起的公益型安全技术社区，以“建立安全生态圈，做汽车安全的布道者”为使命，为汽车安全从业者打造学习、交流与合作的平台，旨在推动汽车功能安全、预期功能安全、网络安全的技术发展，赋能中国汽车智造。截止到2024年，已举办线上线下活动超过100场，服务了近8000位汽车安全相关从业者。 边俊 浙江大学自动化硕士，汽车安全社区SASETECH发起人，上海磐时创始人，长安汽车功能安全外聘专家。曾于上汽、华为、路特斯、海拉、TUV莱茵等多家企业担任功能安全负责人。拥有超过12年汽车安全开发经验，覆盖概念、系统、软件、硬件、测试等领域，在ISO 26262、ISO 21434、ISO 21448、ASPICE等方面有丰富的实战经验。2021年创立上海磐时信息技术有限公司以来，带领团队成功服务蔚来、赛力斯、智己、大众、魔门塔、地平线等多家国内外知名企业。 曲元宁 德国卡尔斯鲁厄工业大学工程硕士，博世汽车部件（苏州）有限公司汽车安全专家。国家标准《道路车辆功能安全》（GB/T 34590）2017版的核心起草组成员，2022版第二章起草小组组长，并参与多个功能安全标准的制定。先后在博世汽车负责底盘系统的软件和系统开发，2011年开始在公司内部导入功能安全相关的流程以及能力建设，建立并负责博世中国功能安全能力中心，承担底盘相关功能安全、网络安全，以及智能驾驶预期功能安全的相关工作。 张玉新 吉林大学汽车工程学院汽车底盘集成及仿生全国重点实验室副教授，ISO 26262、ISO 21448、ISO 3450X 及对应国标工作组成员，SAE J3187、UL 4600、OpenX 标准工作组技术代表，SAE自动驾驶安全技术委员会委员、论文主席、编委。主要研究方向为智能运载工具安全系统工程，重点聚焦自动驾驶功能安全和预期功能安全；依托国家自然科学基金、工业和信息化部及企业合作等项目，开展高级别自动驾驶系统安全领域的研究和实践，研究成果应用于卓驭、驭势科技、中国汽研、上海汽检等多家自动驾驶开发与测试相关企业。 其他参与本书写作的作者（排名不分先后） 毕先改、毕云天、单峻俊、范宏亮、冯亚军、华秋实、李阳泰、林誉森、刘辉、刘擎宇、柳福龙、马小龙、潘文韬、钱杰、秦跃、荣芩、宋涛、隋玉磊、滕飞、王为、王志文、项洪秀、许传斌、杨雪珠、余启灯、张则立、赵鑫、郑亮、周小舟、朱燚

目　　录?Contents 本书赞誉 前言 第1章　智能汽车安全概述　1 1.1　安全简介　2 1.1.1　三类安全的案例　2 1.1.2　三类安全的概念和关系　6 1.1.3　关联技术领域　9 1.1.4　安全系统工程　13 1.2　功能安全简介　17 1.2.1　功能安全的定义和范围　 18 1.2.2　标准体系　18 1.2.3　行业现状、挑战及实践　20 1.3　预期功能安全简介　23 1.3.1　预期功能安全的定义和范围　24 1.3.2　标准体系　25 1.3.3　行业现状、挑战及实践　26 1.4　网络安全简介　28 1.4.1　网络安全的定义和范围　28 1.4.2　政策法规和标准体系　29 1.4.3　行业现状、挑战及实践　39 1.5　参考文献　46 第2章　安全文化、团队与管理　47 2.1　安全文化　47 2.1.1　安全文化的重要性　48 2.1.2　优秀的安全文化　48 2.1.3　如何建立好的安全文化　50 2.2　安全团队　53 2.2.1　不同组织对安全团队的要求　53 2.2.2　安全团队的定位　56 2.3　安全管理　58 2.3.1　智能汽车安全管理内容　58 2.3.2　智能汽车安全管理流程建设　60 2.3.3　功能安全、预期功能安全、 网络安全的管理融合　69 第3章　安全概念阶段　73 3.1　功能设计规范与案例　74 3.1.1　系统功能定义　74 3.1.2　系统初始架构与边界　76 3.1.3　法律法规和标准　77 3.2　三大安全危害分析和风险评估　78 3.2.1　功能安全方面　78 3.2.2　预期功能安全方面　82 3.2.3　网络安全方面　84 3.3　安全概念开发　93 3.3.1　功能安全概念开发　93 3.3.2　预期功能安全概念开发　97 3.3.3　网络安全概念开发　99 第4章　系统阶段　102 4.1　系统阶段功能安全设计　103 4.1.1　系统架构设计　103 4.1.2　系统安全分析　105 4.1.3　系统技术安全概念设计　106 4.2　系统阶段预期功能安全设计　108 4.2.1　功能设计的迭代　108 4.2.2　人机交互　109 4.3　系统阶段网络安全设计　110 4.3.1　网络安全设计思路　111 4.3.2　常用的网络安全机制　112 4.3.3　对其他系统安全与性能的 影响　116 第5章　硬件开发阶段　118 5.1　硬件层面产品开发　118 5.1.1　传统的硬件开发简介　119 5.1.2　硬件开发过程中功能安全的 要求　124 5.1.3　硬件开发过程中网络安全的 要求　126 5.2　硬件的失效与功能安全度量 指标　127 5.2.1　硬件失效率　128 5.2.2　针对整车功能的失效评估　132 5.2.3　诊断覆盖率　135 5.3　常用的安全机制　137 5.3.1　传感器的安全机制　137 5.3.2　控制器及周边器件的安全 机制　139 5.3.3　执行器的安全机制　150 5.3.4　线束连接的安全机制　150 5.3.5　通信的安全机制　152 5.3.6　非常规硬件器件的安全机制 设计　152 5.3.7　常用的硬件信息安全机制　153 5.4　硬件集成测试　166 5.4.1　硬件集成测试方法　166 5.4.2　硬件集成测试用例的导出　168 5.4.3　硬件功能安全开发的闭环　169 5.5　芯片功能安全开发　171 5.5.1　芯片功能安全开发简介　171 5.5.2　芯片开发层级定义　173 5.5.3　芯片产品定义　173 5.5.4　芯片产品开发　174 5.5.5　芯片生产　175 5.5.6　永久性失效的计算方法　176 5.5.7　瞬态失效及其计算方法　178 5.5.8　安全手册　178 第6章　软件开发阶段　180 6.1　软件层面产品开发　 180 6.1.1　软件产品工程开发简介　180 6.1.2　常见的软件开发模型　181 6.1.3　软件分层及典型的软件系统　190 6.2　软件安全的意义与原则　202 6.2.1　软件安全的含义　202 6.2.2　影响软件安全的因素　206 6.2.3　功能安全软件的核心要求　209 6.2.4　网络安全对软件的核心要求　212 6.3　软件开发与测试　213 6.3.1　软件开发环境　214 6.3.2　软件安全需求　216 6.3.3　软件架构设计　218 6.3.4　软件单元设计和实现　227 6.3.5　软件单元验证　229 6.3.6　软件集成和验证　232 6.3.7　软件需求/合规性/网络安全 测试　233 6.4　软件风险管理　235 6.4.1　安全监控　236 6.4.2　风险评估　237 6.4.3　漏洞分析及管理　237 6.5　基于模型的开发方法　239 6.5.1　MBSE的应用　239 6.5.2　MBD和功能安全　242 6.5.3　MBD和软件架构设计　247 6.5.4　MBD和软件详细设计　252 6.5.5　MBD和验证　255 6.5.6　MBD建模规范　257 第7章　验证与确认阶段　261 7.1　验证与确认的基本概念　261 7.2　功能安全的验证与确认　263 7.2.1　功能安全集成与验证的层级　264 7.2.2　功能安全集成与验证的目标　270 7.2.3　功能安全集成与验证的策略　275 7.2.4　功能安全的验证与确认案例　281 7.3　预期功能安全的验证与确认　284 7.3.1　验证与确认策略　284 7.3.2　已知不安全场景的评估　286 7.3.3　已知危害场景导致残余风险的 评估　289 7.3.4　未知不安全场景的评估　289 7.3.5　预期功能安全验证与确认 案例　290 7.3.6　验证与确认的发展趋势　298 7.4　网络安全的验证与确认　298 7.4.1　网络安全验证的挑战及应对 措施　299 7.4.2　网络安全合规性测试　302 7.4.3　网络安全渗透测试　307 7.4.4　网络安全产品测试案例　314