AUTOSAR从入门到精通-【应用篇】基于动态数据压缩算法的车载CAN总线安全协议设计

目录

前言

国内外研究现状

CAN总线及加密与认证算法

2.1引言

2.2常用车载总线网络

2.3 CAN总线相关理论

2.3.1 CAN总线

2.3.2 CAN总线的网络安全属性

2.4网络攻击模型

2.5数据压缩算法

2.6数据加密技术

2.6.1对称与非对称加密技术

2.6.2常用数据加密算法

2.6.3 AES-128加密算法

2.7身份认证技术

2.7.1常用身份认证技术

2.7.2 HMAC算法

动态数据压缩算法及CAN总线网络安全协议设计

3.1引言

3.2动态数据压缩算法设计

 3.2.1初始化模块

3.2.2信息预处理模块

3.2.3信息重组模块

3.2.4重组信息压缩模块

3.3 CAN总线网络安全协议设计

3.3.1密钥和明文模块

3.3.2加密模块

3.3.3认证模块

3.3.4接收端消息处理方案

3.3.5安全协议运行流程

实验与分析

4.1引言

4.2实验环境

4.2.1基于CANoe的实验方案

4.2.2基于CANoe和硬件开发板的联合实验

4.3动态数据压缩算法的性能分析

4.3.1 CAN总线消息压缩率对比分析

4.3.2消息压缩及解压性能分析

4.4 CAN总线安全协议性能分析

4.4.1运行时间对比分析

4.4.2密钥更新时间对比分析

4.4.3总线负载率对比分析

4.4.4攻击与防御测试

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前言

现代科技给汽车界带来了一个新的概念—智能网联汽车。随着5G技术
的商用化以及物联网、车联网技术的成熟，使得汽车逐渐向着智能化、网联 化的方向发展。智能网联汽车应用了物联网、车联网、大数据、云计算、人工智能等众多先进技术，已成为智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)的基础应用之一[1]。智能网联汽车(Intelligent Connected Vehicle, ICV)上搭载了众多先进的传感器、控制器、执行器，并且融合了现代通信与
网络技术，实现了车与车、车与人、车与路、车与云端的信息共享，能够感 知复杂环境、协同决策以及智能控制。由汽车上的传感系统和信息终端感知 外部情况，由控制器进行中心决策，最后由执行器来执行相应物理方面的操作，智能网联汽车是能够实现无人操作的新一代汽车[2]。图1-1为智能网联汽车的组成图。

多年来，汽车技术取得了极大的进步，目前的汽车处于高度集成和网联 化的环境中，