Security Threats and Countermeasures for Connected Vehicles

With the rapid development of connected vehicles, automotive security has become one of the most important topics. To study how to protect the security of vehicle communication, we analyze potential threats for connected vehicles and discuss countermeasures to mitigate these threats. In this thesis, we examine 25 services that connected vehicles can provide. Entities, connections, and message flows in these services are investigated and synthesized into a vehicle network structure. The 25 services are divided into six use cases including: infotainment service, remote monitoring, device control, Vehicle-toeverything (V2X), diagnostics service, and in-vehicle Intrusion Detection System (IDS). We establish communication models for these use cases and analyze the potential threats based on Confidentiality, Integrity and Availability (CIA) criteria. We discuss possible countermeasures that can mitigate these threats based on existing network security techniques. Each alternative countermeasure’s advantages and limitations are presented. To filter possible attacks, we investigate and design firewalls in four components of a vehicle: Dedicated Short-Range Communications (DSRC) module, gateway, Telematic Control Unit (TCU), and Human-Machine Interface (HMI). We also simulate a firewall for an HMI application by building a communication model in Python.Med den snabba utvecklingen av anslutna fordon har bilsäkerhet blivit ett av de viktigaste ämnena. För att studera hur man skyddar säkerheten för fordonskommunikation analyserar vi potentiella hot mot anslutna fordon och diskuterar motåtgärder för att mildra dessa hot. I denna avhandling undersöker vi 25 tjänster som anslutna fordon kan tillhandahålla. Entiteter, anslutningar och meddelandeflöden i dessa tjänster undersöks och syntetiseras i en fordonsnätverksstruktur. De 25 tjänsterna är indelade i sex användarvägar, inklusive: infotainment service, fjärrövervakning, enhetskontroll, Fordon-tillallt (V2X), diagnostikservice och IDS-system (Intrusion Detection System). Vi etablerar kommunikationsmodeller för dessa användningsfall och analyserar de potentiella hot som baseras på CIA-kriterier (Confidentiality, Integrity and Availability). Vi diskuterar eventuella motåtgärder som kan mildra dessa hot baserat på befintliga nätverkssäkerhetstekniker. Varje alternativ motåtgärds fördelar och begränsningar presenteras. För att filtrera eventuella attacker undersöker vi och utformar brandväggar i fyra delar av ett fordon: Dedicated Short-Range Communications (DSRC) -modul, gateway, Telematic Control Unit (TCU) och Human Machine Interface (HMI). Vi simulerar också en brandvägg för en HMI-applikation genom att bygga en kommunikationsmodell i Python