随着汽车智能化、网络化的快速发展,智能网联汽车面临的网络安全问题日益严峻,其车载信息娱乐（IVI）系统的安全性挑战尤为突出,研究IVI系统网络安全问题对提升汽车安全性具有重大意义。目前,针对IVI系统网络安全问题开展的系统性研究工作比较缺乏,涉及到的相关研究主要集中在汽车安全体系、车载总线网络安全、车联网隐私保护、车载无线通信安全等方面。针对IVI系统存在复杂多样的外部网络攻击威胁、与车载总线网络间的内部双向安全威胁以及数据传输安全性保障需求等问题,本论文通过深入分析IVI系统面临的网络安全风险,构建了基于STRIDE和攻击树的IVI系统网络安全威胁模型,提出了基于零信任安全框架的IVI系统外部网络安全威胁防护方法、基于安全代理的轻量级IVI系统总线网络安全防护方法、基于匿名交换算法的IVI系统数据传输威胁抑制方法和基于模糊综合评定法的IVI系统数据传输机制优化方法。论文的主要研究工作包括:1.针对IVI系统面临的网络安全风险,从外部环境、内部网络、应用平台、业务服务等多个维度进行分析,采用分层级建模方式,构建了基于STRIDE和攻击树的IVI系统网络安全威胁模型,并利用层次分析法对安全风险进行量化评估。IVI系统网络安全威胁模型的构建,有利于研究人员从攻击角度分析IVI系统存在的安全威胁,能够深入、全面、直观的掌握IVI系统所面临的网络安全风险及其本质。2.针对IVI系统面临来自外部网络环境的安全威胁,基于身份认证和访问授权的安全信任基础,构建了IVI系统零信任安全访问控制系统,通过利用持续的、动态的、多层级的、细粒度的访问授权控制提供动态可信的IVI系统安全访问;同时,基于“端云端”三层结构的外部安全信息检测系统,向零信任安全访问控制系统中的信任算法提供外部安全风险信息输入,以提高访问控制决策的全面性和准确性。相对于传统基于防火墙安全边界的IVI系统外部网络安全防护设计,本方法在目标资源隐藏、身份认证策略、访问权限控制以及外部安全信息决策等方面具有明显的优势。3.针对IVI系统与车载总线网络之间存在的内部双向安全威胁,采用简单、有效的轻量级设计思路,通过融合IVI应用服务总线访问控制、总线通信报文过滤、报文数据内容审计和报文传输频率检测等安全机制与设计,实现了IVI系统的内部总线网络安全防护。本方法在总线访问权限控制以及数据报文异常检测方面具有较好的防护效果,很大程度上降低了IVI系统与车载总线网络之间的安全风险。4.针对IVI系统数据在车联网传输过程中存在的安全风险,在使用综合评价法对数据传输过程中所面临安全威胁目标进行等级识别的基础上,通过匿名化技术增强传输数据自身的安全性,并采用基于随机预编码的密钥匿名交换算法,实现数据传输过程的攻击威胁抑制。相对于现有的相关研究,本方法在威胁识别和威胁目标抑制等方面具有更好的效果,且检测偏差控制在2%以内。5.针对传统车联网数据传输机制存在的传输时延长、传输中断率高、传输速度慢等问题,在使用模糊综合评价法分析评价车联网环境下数据传输特征的基础上,通过利用数据传输路径选择、传输路径切换以及数据传输荷载分配等手段,实现车联网环境下的IVI系统数据传输机制的优化。与传统车联网数据传输机制相比,本方法在传输速率上提高3.58MB/s,且丢包率降低41%,提高了数据传输的可靠性。本论文针对智能网联汽车IVI系统存在的复杂多样安全风险,在分析并构建IVI系统网络安全威胁模型的基础上,研究提出了有针对性的IVI系统网络安全防护和优化方法,有效提升了IVI系统的安全性,进一步完善了智能网联汽车的整体网络安全体系,对增强智能网联汽车的安全性和可靠性起到了积极作用。