OCU(Online Connectivity Unit)既紧急呼叫模块和通信单元。其他车上的同类模块在国内通常称之为 TBOX(Telematics BOX)。国外多称之为 TCU(Telematics Control Unit)。
紧急呼叫模块和通信单元 J949 是数据接口,具有一个固定的内置SIM卡, 用于登录移动网络。 它的作用是发送和接收 Car-Net e-Remote 服务的数据和命令。 J949通过无线网络实现永久的互联网连接, 确保后台和车辆之间的数据传输, 即使在关闭点火开关后也可以接收、 处理和执行命令。J949 模块 OCU(Online Connectivity Unit) 是车联网系统系统中最重要的组件之一。
OCU 提供的功能有网络接入、OTA、远程控制、位置查询/车辆追踪、电池管理、位置提醒、eCall、远程诊断、平台监控/国家监管等。
OCU 组成
OCU 安装在仪表板后面,附带备用电池和备用天线。外接有蜂窝网络天线和GNSS定位天线,部分版本还有 Wi-Fi 天线。增加备用电池、内置扬声器和内置通讯天线来增强 OCU 的健壮性,避免出现整车断电无法拨打 eCall 的情况。主连接器中,有电源、调试接口、CAN、以太网、音视频等接口。
对外通信方面,OCU 使用内置 eSIM 卡,支持的频段在不同国家存在一定的差异。GNSS 定位支持所有主流的定位系统,包括 GPS、Glonass、Beidou、SBAS 以及 Galileo。
OCU3 有高低配两个版本,但在高低配之下还有划分。高低配直接的差别是高配支持以太网,低配不支持。其他版本的差异主要是通信基带支持的频段不同、以及是否支持 Wi-Fi 和蓝牙。
第一代 OCU1 出现在 2012 年,现已经历三次迭代,当前最新版本第三代 OCU3。OCU 的供应商为 LG,第一代在越南制造,第三代在中国或越南制造。
OCU3 的 PCB 板大体结构相似,主要由一个通信模组以及一个用于和总线交互的 MCU 组成,剩下就是按需配置的以太网桥、Wi-Fi 芯片等。剩下的就是一些基础的电路模块如电源管理、晶振、滤波等。
OCU3 高配,支持以太网,不支持 Wi-Fi 和蓝牙。使用的主要芯片如下。
通信模组:Qualcomm MDM9240,支持的频段包括 GSM 900/1800 、UMTS B1/B3/B8 、LTE FDD B1/B3/B7/B8/B20/B28A;
以太网桥: 东芝 TC9560XBG,采用 ARM Cortex-M3 架构,支持 IEEE 802.1AS 和 IEEE 802.1Qav 等标准;RealTek RTL9044AB;
MCU: 英飞凌 Tricore SAK-TC234LE-32F200F AB,有丰富的接口 1x FlexRay,2x LIN,4x QSPI,6x CAN,包括数据速率增强的 CAN FD;
车联网中的 OCU
在车联网系统中,OCU 处于核心位置。从下图中可以看出,OCU 通过 CAN 总线和车载以太网接入网关; J794(车机) 方面,除了通过信息娱乐 CAN 相连以外, J794(车机) 还与 OCU 上的麦克风、扬声器相连。
安全威胁
以渗透测试人员的角度审视 OCU 的安全,并列举一些常见的风险点。这里以大众 OCU 为主体,也会谈及一些通用 TBOX 的共性问题。
通信
OTA
一般状态下,智能网联汽车中 OTA 请求与固件包的下发是通过 OCU 与 TSP 来实现的。获取到系统权限后,既可以通过分析升级程序或者分析通信流量获取固件包,获取升级包后,分析升级包可以发现其中的脆弱点进行利用;还能分析出其他 ECU 的升级逻辑,利用升级程序缺陷刷入恶意固件绕过安全限制或植入恶意代码。
硬件安全
- 预留未保护的调试接口,如串口、ADB、USB、JTAG 等。
- 存储安全,SOP 封装 Flash 易被提取。
- MCU 代码读保护未开启,可提取固件、动态调试等。
系统/软件安全
- 使用过时的组件,开源组件存在已知漏洞,如 Dnsmasq。
- 未划分用户权限,都以 root 权限运行。
- 软件本身存在的漏洞,如命令注入、缓冲区溢出等。
- 开放的服务存在缺陷,SSH、Telnet 弱口令,私有服务传输敏感信息等。
参考