[發(fā)明專利]一種車輛報(bào)文數(shù)據(jù)模型的評(píng)估方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810762222.5
• 申請(qǐng)日: 2018-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN108965001B
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余貴珍;高哈爾·達(dá)吾力;王云鵬;秦洪懋;李宏剛;冀浩杰;王朋成;周云水
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L12/24
• 分類號(hào): H04L12/24;H04L29/06;H04L12/40
• 代理公司: 廈門福貝知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35235
• 代理人: 郝學(xué)江

本發(fā)明公開了一種車輛報(bào)文數(shù)據(jù)模型的評(píng)估方法及裝置，其中，該方法包括：采集預(yù)定時(shí)長的車輛報(bào)文數(shù)據(jù)，并將車輛報(bào)文數(shù)據(jù)分成不同的數(shù)據(jù)集；對(duì)于每個(gè)數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)，將一部分?jǐn)?shù)據(jù)設(shè)置為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，將一部分?jǐn)?shù)據(jù)設(shè)置為測(cè)試數(shù)據(jù)，將剩余數(shù)據(jù)設(shè)置為驗(yàn)證數(shù)據(jù)，其中，測(cè)試數(shù)據(jù)中的部分?jǐn)?shù)據(jù)被修改為模擬異常數(shù)據(jù)；將訓(xùn)練數(shù)據(jù)輸入長短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)以建立報(bào)文預(yù)測(cè)模型；根據(jù)報(bào)文預(yù)測(cè)模型對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試，以獲得模擬異常數(shù)據(jù)的檢測(cè)率和誤報(bào)率；以及根據(jù)檢測(cè)率和誤報(bào)率來評(píng)估報(bào)文預(yù)測(cè)模型。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明可以減少車輛異常數(shù)據(jù)檢測(cè)過程中的工作量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及汽車領(lǐng)域，具體地，涉及一種車輛報(bào)文數(shù)據(jù)模型的評(píng)估方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著移動(dòng)互聯(lián)、大數(shù)據(jù)及云計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展，汽車產(chǎn)業(yè)向智能化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展的速度快速增加。而伴隨汽車智能化程度的不斷提高，汽車網(wǎng)絡(luò)安全問題也逐漸顯現(xiàn)。近些年汽車黑客攻擊事件頻發(fā)，造成的汽車召回事件給車企帶來了巨大經(jīng)濟(jì)損失；個(gè)人隱私泄露、汽車被控后存在的威脅等也給汽車用戶帶來了嚴(yán)重的人身安全問題。

控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network，CAN)協(xié)議是一種現(xiàn)在汽車廣泛使用的串行通信協(xié)議。電子控制單元(Electronic Control Unit，ECU)之間的信息以數(shù)據(jù)幀的形式通過CAN總線來實(shí)現(xiàn)傳輸。一個(gè)ECU向CAN網(wǎng)絡(luò)廣播帶有特定ID的數(shù)據(jù)報(bào)文，同在CAN上連接的ECU根據(jù)ID來選擇是否接受并響應(yīng)信息，據(jù)此來控制汽車執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。目前的CAN總線普遍缺少安全，有些黑客通過物理接觸汽車通信通路，向CAN下發(fā)異常報(bào)文，可以迅速而方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的監(jiān)聽和控制。

傳統(tǒng)的CAN網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方法主要包括基于數(shù)據(jù)加密和網(wǎng)關(guān)認(rèn)證、基于CAN消息時(shí)間間隔分析、基于概率模型的汽車安全架構(gòu)分析等方法。對(duì)CAN報(bào)文數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)都需要通過逆向破解來分析。然而實(shí)際上，每一款車都有各自不同的報(bào)文數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，因此逆向分析數(shù)據(jù)帶來了大量工作量。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種車輛報(bào)文數(shù)據(jù)模型的評(píng)估方法及裝置，已解決上述提及的至少一個(gè)問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種車輛報(bào)文數(shù)據(jù)模型的評(píng)估方法，該方法包括：采集預(yù)定時(shí)長的車輛報(bào)文數(shù)據(jù)，并將車輛報(bào)文數(shù)據(jù)分成不同的數(shù)據(jù)集；對(duì)于每個(gè)數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)，將一部分?jǐn)?shù)據(jù)設(shè)置為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，將一部分?jǐn)?shù)據(jù)設(shè)置為測(cè)試數(shù)據(jù)，將剩余數(shù)據(jù)設(shè)置為驗(yàn)證數(shù)據(jù)，其中，測(cè)試數(shù)據(jù)中的部分?jǐn)?shù)據(jù)被修改為模擬異常數(shù)據(jù)；將訓(xùn)練數(shù)據(jù)輸入長短時(shí)記憶(Long Short-Term Memory，簡(jiǎn)稱為LSTM)網(wǎng)絡(luò)以建立報(bào)文預(yù)測(cè)模型；根據(jù)報(bào)文預(yù)測(cè)模型對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試，以獲得模擬異常數(shù)據(jù)的檢測(cè)率和誤報(bào)率；以及根據(jù)檢測(cè)率和誤報(bào)率來評(píng)估報(bào)文預(yù)測(cè)模型。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種車輛報(bào)文數(shù)據(jù)模型的評(píng)估裝置，該裝置包括：采集單元，用于采集預(yù)定時(shí)長的車輛報(bào)文數(shù)據(jù)，并將車輛報(bào)文數(shù)據(jù)分成不同的數(shù)據(jù)集；數(shù)據(jù)設(shè)置單元，用于對(duì)于每個(gè)數(shù)據(jù)集中的數(shù)據(jù)，將一部分?jǐn)?shù)據(jù)設(shè)置為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，將一部分?jǐn)?shù)據(jù)設(shè)置為測(cè)試數(shù)據(jù)，將剩余數(shù)據(jù)設(shè)置為驗(yàn)證數(shù)據(jù)，其中，測(cè)試數(shù)據(jù)中的部分?jǐn)?shù)據(jù)被修改為模擬異常數(shù)據(jù)；模型建立單元，用于將訓(xùn)練數(shù)據(jù)輸入長短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)以建立報(bào)文預(yù)測(cè)模型；測(cè)試單元，用于根據(jù)報(bào)文預(yù)測(cè)模型對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試，以獲得模擬異常數(shù)據(jù)的檢測(cè)率和誤報(bào)率；以及評(píng)估單元，用于根據(jù)檢測(cè)率和誤報(bào)率來評(píng)估報(bào)文預(yù)測(cè)模型。

根據(jù)本發(fā)明的還有一個(gè)方面，提供了計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有執(zhí)行上述方法的計(jì)算機(jī)程序。

通過根據(jù)采集的車輛報(bào)文數(shù)據(jù)，基于長短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)建立報(bào)文預(yù)測(cè)模型，并根據(jù)該模型測(cè)試車輛報(bào)文數(shù)據(jù)，以獲得車輛報(bào)文數(shù)據(jù)中的異常數(shù)據(jù)檢測(cè)率和誤報(bào)率，相比于現(xiàn)有技術(shù)中的逆向分析車輛報(bào)文數(shù)據(jù)來檢測(cè)異常數(shù)據(jù)的方法，本發(fā)明由于無需逆向分析環(huán)節(jié)，從而減小了車輛異常數(shù)據(jù)檢測(cè)的工作量。

附圖說明

通過以下參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚，在附圖中：