[發(fā)明專利]一種車載CAN總線的異常檢測方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011431148.2
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112491920A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔圳;陳強;楊威
• 申請（專利權(quán)）人: 北京天融信網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)有限公司;北京天融信科技有限公司;北京天融信軟件有限公司
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L12/40;G06N7/00
• 代理公司: 北京金信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11225
• 代理人: 喻嶸

本公開實施例提供了一種車載CAN總線的異常檢測方法及裝置，異常檢測方法包括提取CAN總線數(shù)據(jù)集中的CAN信號的信號值序列；基于信號值序列的變化趨勢，解析信號值序列之間的相關(guān)性；將具有預(yù)定的相關(guān)性的信號值序列所屬的CAN信號劃分為同類檢測樣本；將同類檢測樣本輸入到訓(xùn)練好的檢測模型中進行檢測，得到CAN信號的發(fā)生概率；判斷發(fā)生概率是否小于第一預(yù)設(shè)閾值，若是，則發(fā)出警報信息。本公開提出的異常檢測方法能夠同時對同類檢測樣本中的多個CAN信號進行異常檢測，解決現(xiàn)有技術(shù)中只能檢測單一CAN信號的技術(shù)問題，既能夠增加檢測范圍，還能夠增加檢測結(jié)果的準確性，同時能夠減少檢測模型的產(chǎn)出，從而降低系統(tǒng)資源的消耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及車聯(lián)網(wǎng)汽車安全檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種車載CAN總線的異常檢測方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著車聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，車輛內(nèi)部配備有大量的電子控制單元，這些電子控制單元通過總線的方式進行數(shù)據(jù)通信，從而實現(xiàn)車輛內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)各個組成單元之間的協(xié)作運行。CAN(Controller Area Network，控制器局域網(wǎng))總線是目前應(yīng)用最為廣泛的車載通信總線。但是，CAN總線在提升了汽車與外界的信息交互能力的同時，也帶來了信息安全的風(fēng)險，CAN總線非常容易遭到黑客的攻擊，因此，目前提出了多種針對CAN總線的入侵檢測方法。傳統(tǒng)的基于規(guī)則的入侵檢測系統(tǒng)往往存在著攻擊特征庫少的劣勢，所以發(fā)揮的功能有限。但是基于機器學(xué)習(xí)的入侵檢測系統(tǒng)能夠?qū)ξ粗娘L(fēng)險進行防御，在安全方面發(fā)揮著奇效。目前常采用LSTM(長短期記憶網(wǎng)絡(luò))對某個CAN信號進行異常檢測，或使用OCSVM(一類支持向量機)對某個CAN幀的幀間隔進行異常檢測，但是每個檢測引擎只能針對唯一的CAN信號進行異常檢測，導(dǎo)致需要設(shè)置多個檢測引擎從而造成系統(tǒng)資源的消耗的問題發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本公開提供了一種車載CAN總線的異常檢測方法及裝置，其能夠同時檢測同類檢測樣本中的多個CAN信號，解決現(xiàn)有技術(shù)中只能檢測單一CAN信號的技術(shù)問題，能夠增加檢測范圍，減少模型的產(chǎn)出，降低資源消耗。

本公開實施例提供了一種車載CAN總線的異常檢測方法，所述方法包括：

提取CAN總線數(shù)據(jù)集中的CAN信號的信號值序列；

基于所述信號值序列的變化趨勢，解析信號值序列之間的相關(guān)性；

將具有預(yù)定的相關(guān)性的信號值序列所屬的所述CAN信號劃分為同類檢測樣本；

將所述同類檢測樣本輸入到訓(xùn)練好的檢測模型中進行檢測，得到所述CAN信號的發(fā)生概率；

判斷所述發(fā)生概率是否小于第一預(yù)設(shè)閾值，若是，則發(fā)出警報信息。

在一些實施例中，訓(xùn)練所述檢測模型所采用的方法包括：

獲取CAN總線數(shù)據(jù)集，提取CAN總線數(shù)據(jù)集中的CAN信號的信號值序列；

對至少兩個所述CAN信號的信號值序列進行相關(guān)性計算，得到所述信號值序列之間的相關(guān)系數(shù)；

判斷所述相關(guān)系數(shù)是否在第二預(yù)設(shè)閾值內(nèi)，若是，則將至少兩個所述CAN信號劃分為同類訓(xùn)練樣本；

將所述同類訓(xùn)練樣本輸入到檢測模型中進行訓(xùn)練，生成用于檢測車載CAN總線異常的檢測模型。

在一些實施例中，所述將所述同類檢測樣本輸入到訓(xùn)練好的檢測模型中進行檢測，具體包括：

對所述同類檢測樣本中的各CAN信號的信號值序列進行預(yù)處理；

在單個預(yù)處理后的CAN信號的信號值序列中依次提取預(yù)設(shè)數(shù)量的子序列；

將各所述CAN信號對應(yīng)的所述子序列組成子序列組輸入到訓(xùn)練好的檢測模型中進行檢測。