Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ lái tự động đang thay đổi các con đường của chúng ta và hứa hẹn nhiều tai nạn hơn, ít ùn tắc giao thông hơn và các con đường hiệu quả hơn. Cốt lõi của sự thay đổi này là công nghệ truyền thông V2X (Vehicle to Everything), mạng lưới vô hình cho phép các phương tiện giao tiếp với nhau (V2V) và với cơ sở hạ tầng đường bộ như đèn giao thông và cảm biến trên đường (V2I). Tuy nhiên, khả năng kết nối không dây này đồng nghĩa với việc các cuộc truyền thông như vậy không chỉ quan trọng về mặt an ninh và độ tin cậy mà còn có tầm quan trọng sống còn đối với an toàn của người dân.
So Sánh Các Công Nghệ Không Dây Tiên Phong
Hai công nghệ chính đang cạnh tranh để trở thành nền tảng cho mạng V2X là Dedicated Short-Range Communications (DSRC) và Cellular-V2X (C-V2X). Mỗi công nghệ đều có những điểm yếu và ưu điểm riêng.
DSRC: Đối thủ đã được thiết lập
DSRC là một nền tảng tiêu chuẩn, dựa trên Wi-Fi. Ưu điểm chính của nó là độ trễ thấp, tức là các thông điệp cảnh báo về nguy cơ trên đường hoặc phanh gấp được truyền đi gần như tức thì. Điều này rất cần thiết trong các ứng dụng an toàn ở tốc độ cao. Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm là phạm vi hoạt động hạn chế và hiệu suất kém trong các tình huống liên lạc không trực tiếp (non-line-of-sight), nơi mà các vật cản như tòa nhà có thể làm nhiễu tín hiệu. Trên thực tế, việc triển khai còn rời rạc nên gây ra các vấn đề tương thích giữa các hệ thống.
C-V2X: Đối thủ đang lên
C-V2X sử dụng các mạng tế bào, hoặc trực tiếp giữa các thiết bị hoặc thông qua cơ sở hạ tầng mạng. Công nghệ này mạnh mẽ nhờ khả năng kết nối ở khoảng cách xa và có thể hoạt động trong các tình huống không nhìn thấy trực tiếp nhờ công suất tế bào cao. Ngoài ra, C-V2X còn được thiết kế để tích hợp mượt mà với các mạng 5G đang phát triển, hứa hẹn độ tin cậy và khả năng kết nối cao hơn nữa. Một trong những nhược điểm là độ trễ có thể cao hơn so với chế độ truyền thông trực tiếp của DSRC và khả năng vận hành có thể phụ thuộc vào vùng phủ sóng của mạng tế bào cũng như các mô hình đăng ký dịch vụ.
Tăng Cường An Ninh Cho V2X
V2X dễ bị tấn công mạng do bản chất truyền thông không dây. Một tin tặc có thể nghe lén, giả mạo hoặc gây nhiễu tín hiệu truyền thông và có thể gây ra các vụ tai nạn nghiêm trọng. Do đó, việc tích hợp các giải pháp bảo mật mạnh mẽ không phải là lựa chọn bổ sung mà là yếu tố thiết yếu.
Xây Dựng Niềm Tin Thông Qua Mã Hóa Và Xác Thực
Tất cả các thông điệp V2X đều phải được mã hóa để đảm bảo tính bảo mật. Điều này giúp tránh việc các thông tin nhạy cảm bị nghe lén bởi những kẻ cố ý theo dõi, liên quan đến vị trí, tốc độ và hướng di chuyển của xe. Quan trọng hơn nữa, một cơ chế xác thực hiệu quả là điều cần thiết. Tất cả các thông điệp sẽ được ký số để đảm bảo rằng đó thực sự là thông điệp từ một phương tiện đáng tin cậy hoặc từ một phần thuộc cơ sở hạ tầng, chứ không phải từ một kẻ mạo danh. Đây chính là yếu tố cấu thành nên một hệ thống tin cậy, để các phương tiện có thể sử dụng các thông tin mà họ nhận được một cách tự tin.
Đảm bảo độ tin cậy trên toàn hệ thống
Cùng với bảo mật, độ tin cậy là yếu tố quan trọng nhất. Các mạng phải có khả năng chống lại sự nhiễu loạn và phải có khả năng vận hành được trong môi trường đô thị lớn với hàng nghìn người được kết nối đồng thời. Các kỹ thuật như truyền tin dư thừa và xử lý tín hiệu phức tạp được sử dụng để đảm bảo các cảnh báo quan trọng được nhận ngay cả trong điều kiện sóng vô tuyến khó khăn. Thiết kế cũng cần tích hợp cơ chế phân phối khóa và cơ chế hủy bỏ chứng chỉ nhanh chóng để đảm bảo an ninh trong toàn bộ hệ sinh thái gồm các phương tiện và cơ sở hạ tầng.
Con Đường Phía Trước
Hành trình hướng tới lái tự động hoàn toàn là một liên doanh. Dù là lựa chọn giữa DSRC và C-V2X, cuối cùng có thể được quyết định dựa trên hiệu năng của chúng trong việc đáp ứng hai tiêu chí cao về bảo mật và độ tin cậy. Có thể chúng ta sẽ có một giải pháp lai. Dù công nghệ nền tảng là gì, điều quan trọng là phải áp dụng kiến trúc bảo mật nhiều lớp bao gồm mã hóa mạnh, xác thực không khoan nhượng và thiết kế mạng vững chắc.