[發(fā)明專利]一種車載CAN總線報(bào)文的加密通信方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810089531.0
• 申請(qǐng)日: 2018-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN108494725B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳秀景;席利君;黎偉如
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 惠州市德賽西威汽車電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H04L29/06
• 分類號(hào): H04L29/06;H04L9/16;H04L9/00;H04L12/40
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛(wèi);禹小明

1.一種CAN總線報(bào)文的加密通信方法，其特征在于，基于車載ECU、CAN傳輸系統(tǒng)(Controller Area Network)及車載MCU安全硬件模塊，具體包括以下步驟：

S11、發(fā)送節(jié)點(diǎn)引入動(dòng)態(tài)秘鑰，在ECU的內(nèi)部安全存儲(chǔ)器預(yù)設(shè)秘鑰存儲(chǔ)槽與CAN報(bào)文ID對(duì)應(yīng)表，且在MCU安全硬件模塊內(nèi)的秘鑰存儲(chǔ)槽預(yù)設(shè)秘鑰；

S12、發(fā)送節(jié)點(diǎn)引入反重放攻擊機(jī)制，報(bào)文計(jì)數(shù)值與CAN報(bào)文有效應(yīng)用數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)字節(jié)數(shù)的校驗(yàn)碼通過特定算法計(jì)算出反重放攻擊校驗(yàn)值；

S13、發(fā)送節(jié)點(diǎn)將步驟S12中計(jì)算出的反重放攻擊校驗(yàn)值整合至CAN報(bào)文的第一個(gè)字節(jié)形成CAN報(bào)文明文，并由緩沖寄存器將CAN報(bào)文明文以及CAN報(bào)文ID對(duì)應(yīng)的秘鑰傳輸至MCU安全硬件模塊進(jìn)行加密處理，處理后形成的加密報(bào)文經(jīng)過CAN傳輸系統(tǒng)傳送至接收節(jié)點(diǎn)，所述接收節(jié)點(diǎn)對(duì)收到的報(bào)文進(jìn)行解密，并根據(jù)接收節(jié)點(diǎn)的本地報(bào)文計(jì)數(shù)值以及CAN報(bào)文有效應(yīng)用數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)字節(jié)數(shù)的校驗(yàn)碼通過特定算法計(jì)算出本地反重放攻擊校驗(yàn)值，若本地反重放攻擊校驗(yàn)值與發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)出的反重放攻擊校驗(yàn)值一致，則CAN報(bào)文有效，否則，視為無效。

2.如權(quán)利要求1所述一種CAN總線報(bào)文的加密通信方法，其特征在于，還包括如下步驟：

S14、發(fā)送節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)判定是否接收到特定的同步報(bào)文，若是則執(zhí)行步驟S15；

S15、發(fā)送節(jié)點(diǎn)將報(bào)文計(jì)數(shù)器初始化為特定值，執(zhí)行步驟S12。

3.一種車載CAN總線報(bào)文的加密通信方法，其特征在于，基于車載ECU、CAN傳輸系統(tǒng)(Controller Area Network)及車載MCU安全硬件模塊，具體包括以下步驟：

S21、接收節(jié)點(diǎn)引入動(dòng)態(tài)秘鑰，在ECU的內(nèi)部安全存儲(chǔ)器預(yù)設(shè)秘鑰存儲(chǔ)槽與CAN報(bào)文ID對(duì)應(yīng)表，且在MCU安全硬件模塊內(nèi)的秘鑰存儲(chǔ)槽預(yù)設(shè)秘鑰；

S22接收節(jié)點(diǎn)引入反重放攻擊機(jī)制，本地報(bào)文計(jì)數(shù)值與CAN報(bào)文有效應(yīng)用數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)字節(jié)數(shù)的校驗(yàn)碼通過特定算法計(jì)算出本地反重放攻擊校驗(yàn)值；

S23、接收節(jié)點(diǎn)收到加密報(bào)文后，通過CAN報(bào)文ID查找出對(duì)應(yīng)的秘鑰，并將加密報(bào)文與秘鑰一起輸入至MCU安全硬件模塊進(jìn)行解密處理，得到CAN報(bào)文明文，同時(shí)根據(jù)步驟S22中的方法計(jì)算出本地反重放攻擊校驗(yàn)值；

S24、判斷接收節(jié)點(diǎn)計(jì)算得到的本地反重放攻擊校驗(yàn)值與發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)出的反重放攻擊校驗(yàn)值是否一致，若一致，則CAN報(bào)文生效，若不一致，則將CAN報(bào)文丟棄。

4.如權(quán)利要求3所述一種車載CAN總線報(bào)文的加密通信方法，其特征在于，當(dāng)接收節(jié)點(diǎn)計(jì)算得到的本地反重放攻擊校驗(yàn)值與發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)出的反重放攻擊校驗(yàn)值連續(xù)5次不一致，接收節(jié)點(diǎn)會(huì)通過特定的同步報(bào)文，要求發(fā)送節(jié)點(diǎn)把報(bào)文計(jì)數(shù)器初始化為特定值，實(shí)現(xiàn)發(fā)送節(jié)點(diǎn)與接收節(jié)點(diǎn)同步。

5.如權(quán)利要求3或4所述一種車載CAN總線報(bào)文的加密通信方法，其特征在于，當(dāng)接收節(jié)點(diǎn)計(jì)算得到的本地反重放攻擊校驗(yàn)值與發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)出的反重放攻擊校驗(yàn)值連續(xù)20次出現(xiàn)不一致，接收節(jié)點(diǎn)停止報(bào)文接收，并記錄故障碼信息。

6.如權(quán)利要求5所述一種車載CAN總線報(bào)文的加密通信方法，其特征在于，所述接收節(jié)點(diǎn)將故障碼信息上傳至生產(chǎn)廠家的服務(wù)端。

7.如權(quán)利要求3所述一種車載CAN總線報(bào)文的加密通信方法，其特征在于，用于計(jì)算反重放攻擊校驗(yàn)值的特定算法由生產(chǎn)廠家統(tǒng)一規(guī)定，所述秘鑰存儲(chǔ)槽與CAN報(bào)文ID對(duì)應(yīng)表以及秘鑰也由生產(chǎn)廠家提供，所述秘鑰存儲(chǔ)槽與CAN報(bào)文ID對(duì)應(yīng)表以及秘鑰可通過CAN診斷標(biāo)定的方式進(jìn)行修改，且由生產(chǎn)廠家統(tǒng)一修改配置。

8.如權(quán)利要求3所述一種車載CAN總線報(bào)文的加密通信方法，其特征在于，所述秘鑰存儲(chǔ)槽個(gè)數(shù)由MCU安全硬件模塊所決定。

9.如權(quán)利要求3所述一種車載CAN總線報(bào)文的加密通信方法，其特征在于，所述報(bào)文計(jì)數(shù)值由報(bào)文計(jì)數(shù)器經(jīng)過計(jì)數(shù)所得，所述報(bào)文計(jì)數(shù)值會(huì)在ECU上電復(fù)位時(shí)初始化為0。

10.如權(quán)利要求3所述一種車載CAN總線報(bào)文的加密通信方法，其特征在于，所述秘鑰存儲(chǔ)槽與CAN報(bào)文ID對(duì)應(yīng)表由4個(gè)表示CAN報(bào)文ID的字節(jié)和1個(gè)表示秘鑰存儲(chǔ)槽ID的字節(jié)組成。