[發明專利]一種車載CAN總線入侵檢測芯片

在審

• 申請號: 202310562564.3
• 申請日: 2023-05-18
• 公開（公告）號: CN116599723A
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 周自成;姜辛;章健勇
• 申請（專利權）人: 北京輝羲智能科技有限公司
• 主分類號: H04L9/40
• 分類號: H04L9/40;H04L12/40
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 劉翠;張寧展

1.一種車載CAN總線入侵檢測芯片，其特征在于：包括CAN控制器和CAN入侵檢測器；所述CAN控制器包括CAN收發器、CAN協議狀態機和接收濾波模塊，CAN總線信號經過CAN收發器、CAN協議狀態機和接收濾波模塊后輸出CAN幀結束、幀類別、幀標識、幀長度信息；所述CAN入侵檢測器包括檢測濾波模塊、特征生成模塊、入侵檢測模塊、入侵處理模塊和寄存器組；所述檢測濾波模塊用于接收CAN幀結束、幀類別、幀標識、幀長度信息，并根據寄存器組預設配置判斷CAN控制器接收到的CAN報文是否為入侵檢測所需的CAN報文；所述特征生成模塊用于根據檢測濾波模塊輸出信號生成CAN總線入侵特征；所述入侵檢測模塊用于使用寄存器組預設規則檢測所述CAN總線入侵特征，判斷是否遭受CAN總線入侵，生成CAN總線入侵模式、CAN總線入侵等級信息存儲到所述寄存器組；所述入侵處理模塊用于根據CAN總線入侵模式、CAN總線入侵等級信息提供控制信號給CAN控制器更新CAN總線入侵接收策略。

2.根據權利要求1所述的一種車載CAN總線入侵檢測芯片，其特征在于：還包括處理器，所述處理器用于執行CAN總線入侵處理驅動程序，所述CAN總線入侵處理驅動程序在所述入侵檢測模塊判斷遭受CAN總線入侵時，發出中斷，并將寄存器組中保存的CAN總線入侵模式、CAN總線入侵等級信息提供給上層軟件實現CAN總線入侵軟件處理策略。

3.根據權利要求2所述的一種車載CAN總線入侵檢測芯片，其特征在于：所述更新CAN總線入侵接收策略，包括發送暫停信號到CAN控制器CAN協議狀態機，通知CAN協議狀態機已經遭受CAN總線入侵，需暫停接收CAN總線信號，并由上層啟動接收CAN總線信號；和/或包括發送切換配置到CAN控制器接收濾波模塊，通知接收濾波模塊切換到確保安全的配置，當多次切換配置還發現遭受CAN總線入侵，通知CAN協議狀態機暫停接收CAN總線信號。

4.根據權利要求2所述的一種車載CAN總線入侵檢測芯片，其特征在于：所述上層軟件實現CAN總線入侵軟件處理策略，包括發送信息到CAN總線上，供連接在CAN總線上的其他設備獲知遭受CAN總線入侵；和/或包括發送信息到以太網上，供連接在以太網上的其他設備獲知遭受CAN總線入侵；和/或包括斷開CAN控制器和/或CAN入侵檢測器部分連接。

5.根據權利要求1所述的一種車載CAN總線入侵檢測芯片，其特征在于：所述檢測濾波模塊根據寄存器組中預設配置的幀標識，判斷CAN控制器輸出的幀標識是否為入侵檢測所需的CAN報文；所述CAN報文分為頻率入侵檢測CAN報文、負載率與信息熵入侵檢測CAN報文、時間間隔入侵檢測CAN報文；所有接收到的CAN報文都用作負載率與信息熵入侵檢測；頻率入侵檢測與時間間隔入侵檢測由寄存器組預設配置確定，當接收到的CAN報文中無法獲取頻率檢測ID或者間隔檢測ID時，輸出錯誤信號；所述檢測濾波模塊輸出信號包括包含幀標識的CAN報文數據信號、使能信號、包含頻率和間隔的類別信號、錯誤信號。

6.根據權利要求5所述的一種車載CAN總線入侵檢測芯片，其特征在于：所述特征生成模塊包括頻率特征生成子模塊、負載率特征生成子模塊、時間間隔特征生成子模塊和信息熵特征生成子模塊；所述入侵檢測模塊包括頻率特征入侵檢測子模塊、負載率特征入侵檢測子模塊、時間間隔特征入侵檢測子模塊和信息熵特征入侵檢測子模塊。

7.根據權利要求6所述的一種車載CAN總線入侵檢測芯片，其特征在于：所述頻率特征是指在特定場景下CAN總線上特定幀標識的CAN報文出現的頻率固定不變；所述頻率特征生成子模塊包括上一周期特定幀標識累計計數器、和當前周期特定幀標識累計計數器；所述頻率特征入侵檢測子模塊通過比較當前周期特定幀標識累計計數器值和上一周期特定幀標識累計計數器值判斷是否遭受CAN總線入侵。