[發明專利]一種基于MVB總線的通用安全通信方法

有效

• 申請號: 201711205049.0
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107968698B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 岳林;馮凱;程劍鋒;孟甲元;李科;蔡晨;李昂;高占盈;穆進超;康仁偉;孫帝;劉雅晴;陳立
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院集團有限公司通信信號研究所;北京華鐵信息技術有限公司;中國鐵道科學研究院集團有限公司;北京銳馳國鐵智能運輸系統工程技術有限公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L1/16;H04L29/06;H04L12/40
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;鄭哲

1.一種基于MVB總線的通用安全通信方法，其特征在于，包括：

在通信雙方均設置兩種物理端口：用于寫數據的源端口，以及用于讀數據的宿端口；每一物理端口分為控制端口與數據端口兩種類型，且通信一方的源端口在通信另一方具有對應的相同類型的宿端口，每一類型的端口采用預設的通信數據格式進行數據通信；

當通信雙方建立通信會話后，能夠進行數據傳輸；

發送方根據通信數據格式中允許的數據長度，以及需要發送的消息大小來確定發送策略：

如果需要發送的消息未超過允許的數據長度，則通過本地的源端口按照預設的通信數據格式將消息發送給接收方；接收方通過本地對應的宿端口接收到消息后，通過本地控制端口類型的源端口向發送方對應的宿端口發送確認消息；

如果要發送的消息超過允許的數據長度，則將需要發送的消息分成若干固定長度的子消息，并按照通信數據格式設定每一子消息的發送序號，再通過本地的源端口發送子消息，接收方通過本地對應的宿端口接收到子消息后，根據子消息的發送序號通過本地控制端口類型的源端口向發送方對應的宿端口發送確認；之后，發送方再通過本地的源端口發送下一個子消息；接收方接收到所有子消息后按照發送序號進行組裝；

任一通信方的物理端口中至少有一個源端口與一個宿端口為控制端口類型；所述控制端口的通信數據格式中包括：22個字節的應用數據、4個字節的控制信息和6個字節的第一端口安全信息；

所述數據端口的通信數據格式中包括：25個字節的應用數據、1個字節的發送序號和6個字節的第二端口安全信息；所述第一端口安全信息和所述第二端口安全信息分別包括：2個字節時間戳和4個字節CRC；

所述通信雙方建立通信會話后，周期更新所有端口的安全信息，即定期更新時間戳及CRC；

對于源端口，如果沒有任何消息發送，也需要在T2時刻前發送安全信息；

定義：T2＝T1+STT-2*T0

其中，T2為需要重新更新源端口的安全信息的參考時間，T1為最近一次寫數據的時間，STT為安全容忍時間，T0為執行周期與總線輪詢周期的最大值；

對于宿端口，如果是非周期的通信方式，也需要在T4時刻前讀取一次宿端口的數據；

定義：T4＝T3+STT-2*T0

其中，T4為需要重新讀取數據的參考時間，T3為最近一次讀取數據的時間。

2.根據權利要求1所述的一種基于MVB總線的通用安全通信方法，其特征在于，

所述22個字節的應用數據，用于傳輸需要發送的消息；

所述4個字節的控制信息包括：2個字節消息長度、1個字節子包號、3個比特發送序號、3個比特確認序號和2個比特連接狀態組成；其中的消息長度表示正在傳輸的完整消息長度，范圍為0到65535個字節；子包號表示發送序號代表的被傳輸子消息在整個消息流中的位置；發送序號的范圍為0到7，接收方用于根據該序號將所有端口的數據組裝成完整的子包數據，每更新一次發送序號加1，當到達8時，重新從0開始，所有端口的序號必須一致才能認為接收到完整消息，否則忽略；確認發送序號的范圍為0到7，表示最后收到的完整子包數據；連接狀態：表示通信狀態；

所述第一端口安全信息中的時間戳為32位系統時間戳中的低16位，高16位為隱藏信息不實際傳輸；CRC的校驗范圍包含完整的32位時間戳及端口號。

3.根據權利要求1所述的一種基于MVB總線的通用安全通信方法，其特征在于，

所述25個字節的應用數據，用于傳輸需要發送的消息；

所述發送序號：范圍0到7，接收方用于根據該序號將所有端口的數據組裝成完整的子包數據，每更新一次發送序號加1，當到達8時，重新從0開始，所有端口的序號必須一致才能認為接收到完整消息，否則忽略；

所述第二端口安全信息中的時間戳為32位系統時間戳中的低16位，高16位為隱藏信息不實際傳輸；CRC的校驗范圍包含完整的32位時間戳及端口號。