[發明專利]車載診斷系統固件保護方法及系統

有效

• 申請號: 202010064511.5
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN113138775B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 程帆;蔡洤樸;李昶蔚;張媛媛
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06F8/61
• 分類號: G06F8/61;G06F8/654;G06F21/64;G06F21/60
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

一種車載診斷系統固件保護方法及系統，包括：用于暫時存儲設備升級數據、和車載診斷設備通信來完成設備固件升級的車載系統燒錄設備端、車載診斷設備端、車內控制器局域網絡以及用于與車載診斷設備端通信以提供操作接口的車輛診斷人員電腦設備，其中：車載診斷設備端通過與燒錄設備、電腦設備和車內控制器局域網絡通信來分別完成固件升級和車輛診斷、車內控制器局域網絡。本發明通過車廠或官方車輛維修店持有的固件管理設備端與固件接收方車載診斷設備之間的加密和校驗、設備自身對固件的加密保護、以及使用時車內網絡、電腦設備對OBD上運行的軟件驗證，從根本上避免由于固件篡改、竊聽或偽造導致的對車輛診斷和行車安全的影響。

技術領域

本發明涉及的是一種車載診斷系統的固件安全領域的技術，具體是一種車載診斷系統固件保護方法及系統。其從車載診斷系統的固件升級、固件加載以及設備應用三個方面對車載診斷系統固件的完整性、機密性和可用性進行保護。

背景技術

在現代汽車中，車體控制和車載服務兩大電子系統組成了汽車的電子系統，其中車載診斷系統(On-Board Diagnosis System,OBD)設備能夠接入車內控制器局域網絡，并通過診斷會話對車內控制器發起信息獲取或狀態控制，從而幫助維修人員快速定位、修復車輛內的故障。由于OBD的廣泛運用，對設備固件進行破壞將對汽車維修甚至是行車安全構成影響，加之OBD自身結構復雜又與整車在通信和控制上有緊密聯系，因此對其固件保護既困難，又重要。

現有的車載診斷設備為一個獨立于車體的低端嵌入式設備，一般為車載診斷人員在進行車輛檢修時的手持小型設備，具備串口通信功能和車內CAN總線通信功能，不支持網絡通信及高計算能力。其可以向車內控制器(如車門、發動機等含微型控制器的設備)發起診斷會話，實現對車內控制器的信息收集、動作控制，因此其固件安全往往將影響到車輛安全。

目前在車載診斷系統固件保護上主要存在如下一些問題：

1.車載診斷系統一般為較低級的嵌入式系統設備，其一般不支持通過無線的通信方式進行固件升級而一般只能選擇通過串口通信進行升級，因此在進行固件升級時往往面臨固件完整性和機密性上的問題，同時也缺乏對燒錄設備身份的驗證。

2.由于OBD是小型輕量嵌入式設備，其往往容易被意外丟失或有意竊取，攻擊者可以通過對OBD設備上存儲設備固件的Flash存儲器進行固件提取，來竊取車載診斷系統運行的固件內容，導致當下大量盜版車載診斷設備泛濫。

3.由于車載診斷系統可以直接接入車內控制器局域網絡(Controller AreaNetwork,CAN)總線并發起對車內控制器的診斷控制請求，其往往可以在一定程度上操控車輛的行為，如車窗、雨刮器甚至是剎車片、發動機等等，因此如果在使用時缺乏對OBD設備的軟件驗證，往往可以導致對車輛安全的嚴重后果。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提出一種車載診斷系統固件保護方法及系統，通過車廠或官方車輛維修店持有的固件管理設備端與固件接收方車載診斷設備之間的加密和校驗、設備自身對固件的加密保護、以及使用時車內網絡、電腦設備對OBD上運行的軟件驗證，從根本上避免由于固件篡改、竊聽或偽造導致的對車輛診斷和行車安全的影響。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明涉及一種車載診斷系統固件保護系統，包括：用于暫時存儲設備升級數據、和車載診斷設備通信來完成設備固件升級的車載系統燒錄設備端、車載診斷設備端、車內控制器局域網絡以及用于與車載診斷設備端通信以提供維修人員操作接口的車輛診斷人員電腦設備，其中：車載診斷設備端通過與燒錄設備、電腦設備和車內控制器局域網絡通信來分別完成固件升級和車輛診斷、車內控制器局域網絡。