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自动驾驶汽车开发中网络安全被忽视的研究领域

类型:热点整理2026-07-17
今天我们来深入探讨无人驾驶技术,这个处于风口浪尖的前沿科技,其最核心也最棘手的问题,归根结底可以概括为四个字:道德规范。如何理解这一难题呢?经典情境如下:一辆行驶中的汽车,驾驶员面临一个残酷的选择——是继续留在当前车道,还是果断变道。如果保持原状,前方将有五人丧生;如果变道,则只会牺牲另一个方向上的

今天我们来深入探讨无人驾驶技术,这个处于风口浪尖的前沿科技,其最核心也最棘手的问题,归根结底可以概括为四个字:道德规范。如何理解这一难题呢?经典情境如下:一辆行驶中的汽车,驾驶员面临一个残酷的选择——是继续留在当前车道,还是果断变道。如果保持原状,前方将有五人丧生;如果变道,则只会牺牲另一个方向上的一个人。

早在2014年,麻省理工学院的研究人员就搭建了一个名为“道德机器”的在线平台,通过一系列两难情景,收集全球各地民众对自动驾驶汽车伦理困境的态度与判断。

网络安全是自动驾驶汽车开发中被忽视的研究领域?

本质上,这个实验让一辆车去选择究竟要撞向什么。例如,汽车应该直接撞向一只宠物,还是为了躲避它而急转弯去撞一个人?实验还设计了各种细微差别:是撞残疾人还是健全人?是老人还是孩子?是守法公民还是罪犯?是男人还是女人?是健康的人还是患病的人?

该研究的主要作者Edmond Awad解释说:“这项研究,说到底,是想搞清楚无人驾驶汽车未来可能面临的这类道德抉择。我们还不确定它们到底‘应该’怎么做。”当然,要让车辆识别一个人是否是“犯罪分子”,背后所需的超级智能以及随之而来的隐私问题,复杂程度非同一般。但我们暂且假设,车辆具备这种区分能力。

四年后,研究人员从全球收集到海量数据,最终得出结论:编入无人驾驶汽车的决策逻辑,很可能需要“因地制宜”,取决于它行驶在什么地方。举个例子,假设车辆必须在撞上一个老人和一个儿童之间做出选择。在法国和希腊等地,文化倾向于让年轻人存活下来;而在中国和日本,尊老的传统使得多数人更希望保护老人,让他们处境更安全。这种文化差异,在不同选项面前表现得很不一样。如果再考虑“是救车内的乘客,还是救车外的行人”,日本和中国的选择又会截然相反——日本人倾向于保护乘客,而中国人则更愿意放过行人。

从“道德机器”项目中,研究者还发现了一个有趣的悖论:人们内心所期望的,未必就是那个“最优”的道德选择。决策者或许需要介入,反过来强制这些机器做出和大众普遍期望相悖的决定。举个例子,全球大部分地区的人都认为,保护地位高的人优先于保护地位低的人,是可以接受的。

但问题在于,一旦车辆被设定以某种特定方式运行,那么每次遇到同样的情景,它都会做出同样的选择。比如,你可以把车编好程序,让它每次都去救一个8岁的孩子,而毫不犹豫地撞向一个80岁的老人。只要选择出现,这台机器就会重复执行这个逻辑。乘客根本无权干预这个决定,因为在出厂那一刻,制造商就已经替他做出了道德选择。

想象一下,一个法国人上了一辆在中国生产的无人驾驶出租车,这时他可能就会面临一个“道德难题”。当他意识到,坐在车里,自己的生命权重可能还不如一个路人时,心里难免会犯嘀咕。有人建议,在这种极端情况下,应该把控制权交还给驾驶员。但研究表明,大多数普通人在紧急情况下,根本来不及做出足够迅速的反应,这个方案压根不现实。所有这些讨论,最终都引向一个终极问题:人类真的愿意让一台计算机去做关乎生死的决定吗?

不过,考虑到无人驾驶汽车的实际运作方式,事情可能远没有“做选择然后继续前进”这么简单。真正的决策过程是连续不断的,就像车辆通过所有传感器去感知周围环境,并判断自身状态一样。在无人驾驶汽车的计算大脑里,每一个感知到的元素都会被赋予一个概率权重,后续的行动就基于这些概率来展开。

举个例子,一个看起来纯白色的平面,可能是一堵雾墙,也可能是水泥墙,甚至可能是卡车的后部。对这些物体性质的任何判断,都可能随着时间和环境的推移而改变。正是这些微妙的信息,决定了车辆最终会选择怎么做。所以,要想真正把道德考量融入自动驾驶汽车的编程,这活儿精细得很。车辆往往不得不在信息不完整的情况下做出决策,而这又受到车载传感系统能力的制约。

对环境造成的影响

说到对环境的影响,到目前为止,大多数评估都还没有一个定论。原因很简单,我们真的无法完全预测,完全自主技术的推出会如何改变人类的行为和出行模式。这里需要特别提醒一句:自动驾驶汽车和电动汽车是两码事,并不是所有自动驾驶汽车都一定是电动的。

根据加州大学的一项研究,如果只把车辆自动化,但不用电动模式,那么到2050年,排放量反而可能激增50%。不过,如果把电动化和自动化结合起来,预计温室气体排放量能大幅降低80%。当然,电力生产本身又可能对环境造成新的负面影响。

从大方向上看,确实有一些因素有望减少排放。比如“出行即服务”的普及,让共享出行不再是“一人一车”,这种按需交通的便捷性,预计会成为减排的主要驱动力。同时,随叫随到的机动性也可能会减少个人对于车辆所有权的依赖,像汽车共享和租赁这样的新兴模式,对此会很有帮助。此外,车与车之间的协调有望缓解交通拥堵,减少走走停停的状况,改善整体出行时间。所有这些因素加在一起,都有助于降低排放。还有,由于自动驾驶提高了安全性,车辆甚至可以考虑拆掉一部分笨重的安全系统来减轻重量,这也间接有利于环保。

但凡事都有两面性。所有这些积极因素,都在给人强烈的动机去“多用车”。研究者把这种潜在陷阱叫做“反弹效应”——任何能节省时间和金钱的技术,都不可避免地会刺激人们更多地使用它。那些原本无法独自驾驶车辆的人——比如老人、体弱者、残疾人甚至儿童——现在也能使用汽车了。种种迹象表明,随着自动化程度的提高,出行需求必然会增加。

与此同时,由于驾驶压力的降低,人们的通勤距离可能会增加。你可以在车里舒服地睡觉、工作、甚至看电影,自然就乐意跑得更远。别忘了,自动驾驶汽车本身搭载的那些物理传感器和系统,也会增加汽车整个生命周期的能耗,增加车身重量和风阻。

还有一点比较有趣:有时候自动驾驶汽车会空车到处跑。比如,自动出租车在接客的路上,或者那些座位很少的长途自动驾驶公交车。对于每一个有望减少排放的因素,几乎都能找到一个可能导致排放增加的因素来抵消。至少在这个阶段,研究人员也无法断言,自动驾驶汽车的引入,最终对环境到底是一个净正面还是净负面的影响。

未来的城市

和环境问题紧密相关的,是无人驾驶汽车的引入,将如何重塑我们的城市景观。影响城市的底层逻辑,和环境影响是一样的。如果更多人选择共享出行,那么对停车位的需求就会急剧下降。理想情况下,大部分车辆都在路上跑着、被占用着,而不是老老实实停在车位上等着车主。城市从停车费上获得的收入可能会大幅缩水,反过来,房地产价格也可能因为腾出了大量空间而得以调整。潜在的新收入来源,或许可以来自上下客站点——这玩意儿也需要精心设计,尤其是在一些拥挤的黄金地段。大城市完全可以考虑对这些站点收取“入场费”。

一旦所有车辆都实现了完全自主,道路的设计也可能发生根本性变化。比如,再也不需要给公交车和卡车设专用道了,完全可以对所有车辆统一编程:只有当公交车经过时,才能临时开启专用车道。实际上,政策制定者完全有可能利用这些技术手段,来确保自动驾驶汽车带来的好处能被导向正确的方向。比如,限制单人乘坐的车辆上路,或者对单人车辆征收更高的通行费。

从历史上看,影响一个城市规模的最大因素之一,就是从城市边缘到市中心所需要的时间。随着汽车、高速公路和高铁系统的引入,城市的规模也呈指数级增长。而无人驾驶汽车一旦普及,人们愿意花在通勤上的时间,很可能会被重新定义。

到目前为止,不管用什么出行方式,世界各地的平均通勤时长都稳定在30分钟左右。这意味着,你从郊区到市中心,路上要花大约半个小时。如果未来的自动驾驶汽车能让乘客忍受更长的通勤时间,那么城市的“足迹”很可能会向外扩展。简而言之,这些城市有望变得更大。

网络安全

由于目前还没有达到5级完全自动驾驶,研究人员对于自动驾驶汽车网络安全的直接经验其实非常有限。不过,安全专家们已经先行一步,勾勒出了一些潜在的攻击场景,以便我们能提前采取防护措施。这些威胁里,有些可能不算新鲜,但在自动驾驶汽车这个语境下,它们却显得格外可怕。因为,保护一台电脑、一部智能手机甚至一个云存储系统,你只需要保护上面的数据。但在自动驾驶汽车上,这里关乎的是——生命安全。

从某种意义上说,这些有价值的东西,是完完全全存在于网络空间里的。可一旦涉及到自动驾驶汽车,实际的生命就直接暴露在威胁之下。

拿勒索软件举个例子吧。它感染你的电脑,然后锁住你的文件,除非你付赎金。现在,想象一下你坐进一辆车,车门自动关闭并锁上。除非你用加密货币支付一笔赎金,否则你压根出不去,也哪儿都去不了。就连车辆本身内置的安全系统,都能反过来成为加害你的工具。

在全自动驾驶汽车里,一旦系统出了岔子,可能根本没有驾驶员来接管。更极端的情况是,车里的乘客可能根本不具备实际操作能力,比如一位残疾人。汽车制造商希望能通过设定一个“安全目的地”来解决这类问题——一旦车辆感觉被入侵,就自动导航到一个安全的位置。但新的问题又来了:如果车里坐的人恰好需要紧急去医院,而恰在此时,这个“安全机制”被启用了,那该怎么办?

密歇根大学的研究人员指出,目前对于自动驾驶汽车面临的安全威胁,我们还处在一个“雾里看花”的阶段。原因在于,自动驾驶汽车既是物理系统,也是虚拟系统。这意味着它暴露在两个维度的威胁之下——它既容易被传统的劫车犯和小偷盯上,也容易遭受黑客、定位欺诈和DDoS攻击。为此,研究团队开发了一套工具,能够识别各种威胁的动机、攻击手段及潜在影响。

密歇根大学网络安全工作组的负责人Andre Weimerskirch直言不讳:“网络安全是自动驾驶汽车开发中,被严重忽视的一个研究领域。我们的工具不仅标志着解决这些问题的关键起步,也提供了一个蓝图,用以有效识别和分析网络威胁,并最终创建可靠的方法来保障自动驾驶系统的安全。”

现在,智能自动驾驶汽车早已配备了与周围智能城市互动的系统。这里面包括与收费站、其他车辆、交通信号灯、充电桩甚至家庭传感器的双向通信。所有这些,都是潜在的攻击媒介。更可怕的是,黑客不仅可以攻击单辆车,还能同时将成千上万辆车作为目标。

比如,某个“黑客主义者”可能因为意识形态原因,想黑掉某家厂商的所有汽车,让它们集体“下线”。有些潜在的攻击则更加令人不寒而栗。比如,网络恐怖分子可能会通过控制大批车辆,让整个城市的交通陷入瘫痪,进而锁定城市电网。佐治亚理工学院的研究人员甚至做过模拟,展示黑客通过在一个城市里接管多辆汽车来制造大规模混乱的场景。比如说,要想让曼哈顿彻底陷入瘫痪,黑客只需要让20%的车辆在关键位置停下来就行了。

而且,这个数字无论道路上跑的是自动驾驶还是人工驾驶,都成立。就算道路上没有一辆是真正意义上的全自动驾驶汽车,这种攻击手段依然有效。研究人员之一的David Yanni解释说:“在交通高峰时段,随机让20%的汽车熄火,就意味着全面交通冻结。20%的城市会被分割成一座座小岛,你可以在这些小岛上随便溜达,但绝对没人能穿越整个城市。”

当然,曼哈顿的街道还算整齐有序。如果考虑到这类袭击可能引发的恐慌,以及世界上其他城市糟糕的道路网络,要锁定一个城市,所需的车辆比例可能还要低得多。研究者也提出了一些防范策略,包括确保尽可能让车辆之间相互隔离。如果网络设计本身就禁止同时控制多辆车,那这本身就是一个强大的安全特性。

来源:https://m.elecfans.com/article/1260250.html

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