隨著近年來車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,汽車已然不再是一個代步工具,數(shù)字化程度逐年增高。但是,這樣的提高也同時給車載總線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境帶來了安全的威脅,使黑客入侵汽車有了可乘之機(jī)。而車載總線網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)母鞣N控制數(shù)據(jù)一旦被黑客掌握并加以操縱,便會對乘客的生命及財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成威脅。但是目前任何一種車載總線通信協(xié)議都沒有安全方面的考慮,車載總線網(wǎng)絡(luò)的安全問題亟待解決。因此,本文以速率更高、穩(wěn)定性更強(qiáng)并極有可能成為下一代主流車載總線的FlexRay作為研究對象,提出了一種總線數(shù)據(jù)安全通信協(xié)議和數(shù)據(jù)壓縮方法,在保證安全性的同時減小對實(shí)時性的影響。首先,為保護(hù)FlexRay總線網(wǎng)絡(luò)的安全,本文提出了一套整合數(shù)據(jù)加密、消息認(rèn)證和密鑰分發(fā)策略的安全通信協(xié)議。其中,以AES系列算法為核心,使用計(jì)數(shù)器(CTR)模式對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密;使用HMAC算法生成消息認(rèn)證碼以保證數(shù)據(jù)的實(shí)時性及完整性;密鑰分發(fā)策略方面,使用哈希函數(shù)生成單向密鑰鏈,并以逆著生成方向的順序以明文形式逐個公布使用過的會話密鑰。通過將以上模塊搭配整合,設(shè)計(jì)安全通信協(xié)議所需要完成的具體步驟,實(shí)現(xiàn)收發(fā)兩端的安全通信。其次,設(shè)計(jì)了針對FlexRay的數(shù)據(jù)壓縮方法。壓...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究目的及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 車載網(wǎng)絡(luò)安全研究項(xiàng)目
        1.2.2 車載網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議
    1.3 研究內(nèi)容與主要工作
    1.4 本文結(jié)構(gòu)
第2章 FlexRay車載總線網(wǎng)絡(luò)介紹及安全狀況分析
    2.1 引言
    2.2 FlexRay車載總線網(wǎng)絡(luò)簡介
        2.2.1 FlexRay協(xié)議特性
        2.2.2 FlexRay數(shù)據(jù)幀格式
        2.2.3 FlexRay媒體訪問控制
        2.2.4 FlexRay網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        2.2.5 FlexRay時鐘同步機(jī)制
    2.3 FlexRay網(wǎng)絡(luò)安全狀況
        2.3.1 FlexRay網(wǎng)絡(luò)安全威脅
        2.3.2 FlexRay安全通信技術(shù)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 FlexRay總線網(wǎng)絡(luò)的安全通信協(xié)議與數(shù)據(jù)壓縮方案設(shè)計(jì)
    3.1 引言
    3.2 FlexRay總線網(wǎng)絡(luò)的安全通信協(xié)議
        3.2.1 FlexRay數(shù)據(jù)幀加密方法
        3.2.2 消息認(rèn)證方法
        3.2.3 密鑰分發(fā)方法
        3.2.4 FlexRay總線安全通信協(xié)議的規(guī)則設(shè)計(jì)
        3.2.5 安全通信協(xié)議的安全性分析
    3.3 FlexRay數(shù)據(jù)壓縮方法
        3.3.1 數(shù)據(jù)壓縮方法的設(shè)計(jì)
        3.3.2 數(shù)據(jù)壓縮方法與安全協(xié)議結(jié)合
    3.4 本章小結(jié)
第4章 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及性能分析
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境及工具介紹
        4.2.1 CANoe仿真軟件實(shí)驗(yàn)環(huán)境介紹
        4.2.2 FlexRay開發(fā)板EVB9S12XF512
    4.3 安全通信協(xié)議及數(shù)據(jù)壓縮方法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        4.3.1 硬件初始化及算法測試
        4.3.2 安全通信協(xié)議及數(shù)據(jù)壓縮方法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及其他成果
致謝



本文編號：3756930