[發明專利]一種管理控制器局域網中模塊間安全通信的系統及方法

有效

• 申請號: 201880048721.6
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN110959274B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 楊艷江;魏卓;林孝盈;沙慶迪
• 申請（專利權）人: 華為國際有限公司
• 主分類號: H04L12/40
• 分類號: H04L12/40;H04L29/06
• 代理公司: 北京龍雙利達知識產權代理有限公司 11329
• 代理人: 周喬;王君

1.一種管理控制器局域網(Controller Area Network,CAN)中模塊間安全通信的系統，其特征在于，包括：

一種密鑰管理模塊，用于：

根據CAN標識的功能性，將CAN的CAN標識組織為子集，每個子集排列為具有根節點的樹狀結構，所述根節點可以表示子集的功能；

將CAN標識的子集排列至具有根節點NR的樹狀結構中，其中所述子集的根節點排列為根節點NR的子孫節點；以及

從所述根節點NR的子節點開始，設置根節點NR的密鑰并計算所述樹狀結構中每一層級中的每一節點密鑰，其中使用父節點的密鑰和識別所述子節點的標識符計算所述樹狀結構中的子節點的密鑰；

一種與所述密鑰管理模塊通信連接的廣播模塊，用于：

生成在CAN上待傳輸的幀，從而所述幀與從CAN標識中選擇的CAN標識idc1相關聯；

使用與CAN標識idc1節點的祖先節點相關聯的祖先密鑰k1和與CAN標識idc1節點相關聯的根節點路徑標識符計算CAN標識密鑰kc1，其中從所述密鑰管理模塊中檢索所述祖先密鑰k1且所述根節點路徑標識符包括分配至CAN標識idc1節點的值；

獲取方案參數p且根據所述方案參數p、所述密鑰kc1、所述CAN標識idc1與所述待傳輸的幀計算驗證參數vd，所述方案參數p包括方案唯一的變量；以及

廣播包括所述與CAN標識idc1相關聯的幀和CAN上的所述驗證參數vd的信息，使得CAN上具有包括CAN標識idc1的濾波器的接收器模塊接收所述廣播的信息，并使用所接收到的驗證參數vd校驗接收到的幀。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述計算所述樹狀結構中的每一層級中的每一節點的密鑰包括：

對于所述樹狀結構中的每一子節點，

使用密鑰生成函數(KGF())、所述子節點kp的父節點的密鑰和識別所述子節點idc的標識符計算所述樹狀結構中的所述子節點的密鑰kc，所述密鑰kc定義為kc＝KGF(kp,idc)。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述使用與CAN標識idc1節點的祖先節點相關聯的祖先密鑰k1和與CAN標識idc1節點相關聯的根節點路徑標識符計算CAN標識密鑰kc1包括所述廣播模塊用于：

使用密鑰生成函數(KGF())、CAN標識idc1和祖先密鑰k1計算所述CAN標識密鑰kc1，當祖先密鑰k1與和CAN標識idc1相關聯的節點的父節點相關聯時以及當與CAN標識idc1節點相關聯的所述根節點路徑標識符包括所述CAN標識idc1時，所述密鑰kc1定義為kc1＝KGF(k1,idc1)。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，在所述密鑰管理模塊設置所述根節點NR的密鑰之前，所述密鑰管理模塊用于：

在所述根節點NR和所述子集的一者的根節點之間選擇性地插入至少一個中間節點，使得所述中間節點表示所述子集中的一者的所述根節點的祖先節點。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的系統，其特征在于，所述方案參數p包括本地時間T，所述廣播的信息還包括所述方案參數p，從而所述廣播模塊用于：

使用所述本地時間T計算所述驗證參數v_d，所述驗證參數v_d定義為v_d＝MAC(k_c1,T||id_c1||‘frame’)，其中MAC()是消息認證碼函數，‘frame’是在所述CAN上待傳輸的幀。