隨著互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等技術(shù)的應(yīng)用,智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的發(fā)展為人們生活帶來(lái)了各種便利,但也暴露出汽車(chē)容易被遠(yuǎn)程攻擊、惡意控制的安全隱患,甚至存在入網(wǎng)車(chē)輛被大批量操控,造成重大社會(huì)事件的巨大風(fēng)險(xiǎn)。因此,針對(duì)目前智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)存在的安全隱患,探尋構(gòu)建更適于車(chē)載網(wǎng)絡(luò)的信息安全思維模式和異常檢測(cè)模型已成為當(dāng)前研究的焦點(diǎn)。然而,目前大部分異常檢測(cè)模型的檢測(cè)形式單一、可靠性不高且異常判決機(jī)制不完善,無(wú)法滿足智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)安全防護(hù)的現(xiàn)實(shí)需要。因此,車(chē)載網(wǎng)絡(luò)異常檢測(cè)技術(shù)的研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義和研究?jī)r(jià)值。本文綜合分析國(guó)內(nèi)外智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)安全防護(hù)現(xiàn)狀,解析車(chē)載網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)制與面臨的信息安全威脅,歸納一般攻擊方式對(duì)車(chē)載CAN網(wǎng)絡(luò)的影響,提出車(chē)載網(wǎng)絡(luò)異常檢測(cè)模型,并詳細(xì)設(shè)計(jì)CAN網(wǎng)絡(luò)流量異常和數(shù)據(jù)異常檢測(cè)器。最后在數(shù)據(jù)異常檢測(cè)的基礎(chǔ)上,提出完整的數(shù)據(jù)異常判決機(jī)制,為智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)異常決策提供科學(xué)依據(jù)。主要研究成果如下:(1)針對(duì)多種入侵行為難以檢測(cè)的問(wèn)題,在分析車(chē)載網(wǎng)絡(luò)安全威脅的基礎(chǔ)上,統(tǒng)一描述了攻擊行為對(duì)CAN網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的影響,提出了一個(gè)實(shí)用的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)異常檢測(cè)模型,分別從時(shí)間域和數(shù)據(jù)域的角度對(duì)不同攻擊行為造成的流量效應(yīng)和數(shù)據(jù)效應(yīng)進(jìn)行分析。(2)針對(duì)攻擊行為引起的流量效應(yīng),通過(guò)對(duì)CAN網(wǎng)絡(luò)的流量特點(diǎn)分析,提出了基于SVDD的流量異常檢測(cè)方法,分別從插入和刪除數(shù)據(jù)包的角度來(lái)模擬流量異常,并驗(yàn)證該方法在不同時(shí)間檢測(cè)窗口下的檢測(cè)性能。另一方面,針對(duì)攻擊行為引起的數(shù)據(jù)效應(yīng),通過(guò)對(duì)CAN網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)域分析,提出了基于HTM網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)異常檢測(cè)方法,并對(duì)數(shù)據(jù)域篡改和重放進(jìn)行模擬,實(shí)驗(yàn)證明該方法比其他已有的CAN網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)域異常檢測(cè)方法(HMM模型和RNN模型)具有更好的檢測(cè)效果。(3)由于對(duì)整個(gè)CAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)序列異常判決存在不完善的問(wèn)題,本文提出了一種基于組合得分的異常決策機(jī)制。在對(duì)數(shù)據(jù)域位、單個(gè)數(shù)據(jù)包和整個(gè)數(shù)據(jù)包序列逐級(jí)異常評(píng)分分析的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研判針對(duì)不同ID在不同檢測(cè)模型下的最佳評(píng)分組合。并分別測(cè)試不同檢測(cè)模型在最佳評(píng)分組合下,對(duì)不同ID的檢測(cè)精確率、召回率和f_?評(píng)分,從而對(duì)整個(gè)車(chē)載網(wǎng)絡(luò)的異常檢測(cè)性能優(yōu)化進(jìn)行了探索。智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)安全是個(gè)新領(lǐng)域、新趨勢(shì),本文初步探索了適用于車(chē)載CAN網(wǎng)絡(luò)的異常檢測(cè)技術(shù),對(duì)智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的安全防護(hù)研究還有很多工作要做。
【學(xué)位單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：U463.67;U495;TP309
【部分圖文】：

第一章 緒論1 課題背景和意義當(dāng)今世界，在互聯(lián)網(wǎng)多模式發(fā)展和工業(yè)智能化趨勢(shì)的背景下，傳統(tǒng)制造業(yè)逐漸向造”轉(zhuǎn)型升級(jí)。在此背景下，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)在移動(dòng)互聯(lián)、大數(shù)據(jù)及云計(jì)算等技術(shù)的智能化、網(wǎng)聯(lián)化發(fā)展的趨勢(shì)愈發(fā)明顯。智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)作為創(chuàng)新發(fā)展的新方向，業(yè)帶入到多領(lǐng)域、大系統(tǒng)融合的高速發(fā)展時(shí)期，整車(chē)廠、零部件廠商、互聯(lián)網(wǎng)在積極開(kāi)展相關(guān)技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)布局，并不斷推出互聯(lián)智能汽車(chē)、自動(dòng)駕駛汽汽車(chē)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等概念和技術(shù)。2017 年 4 月，由工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展和改、科技部印發(fā)的《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》[1]更是將智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)作為汽車(chē)略目標(biāo)之一。據(jù)普華永道[2]調(diào)查顯示全球汽車(chē)市場(chǎng)能夠在為終端消費(fèi)者提供智車(chē)服務(wù)的過(guò)程中創(chuàng)造更大的價(jià)值，圖 1-1 顯示 2017 年將達(dá)到 525 億美元，到 望達(dá)到 1559 億美元，年均增長(zhǎng) 24.3%。將可以預(yù)見(jiàn)，智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)在未來(lái)必車(chē)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)與結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

第二章 車(chē)載網(wǎng)絡(luò)信息安全與異常檢測(cè)概述第二章 車(chē)載網(wǎng)絡(luò)信息安全與異常檢測(cè)研究2.1 車(chē)載網(wǎng)絡(luò)相關(guān)概念2.1.1 車(chē)載網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)盡管在汽車(chē)上部署了許多其他總線協(xié)議，但從 2008 年開(kāi)始，所有在美國(guó)銷(xiāo)售的汽車(chē)都必須具有 CAN 總線結(jié)構(gòu)。最終像寶馬、福特、通用、本田和豐田等大多數(shù)主導(dǎo)汽車(chē)制造商逐漸轉(zhuǎn)向 CAN 總線，因而成為目前汽車(chē)中最常見(jiàn)的總線架構(gòu)。另外，現(xiàn)有的大多數(shù)車(chē)輛攻擊都是基于 CAN 網(wǎng)絡(luò)（即采用 CAN 總線技術(shù)的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)），因此本文中的車(chē)載網(wǎng)絡(luò)主要是指 CAN 網(wǎng)絡(luò)。

第二章 車(chē)載網(wǎng)絡(luò)信息安全與異常檢測(cè)概述通過(guò) CAN 總線連接相互通信。即使它們部署在不同速度的總線上，CAN也可以 ECU 與其他 ECU 通信。 CAN 協(xié)議分析AN 是在二十世紀(jì)八十年代初由羅伯特·博世有限公司開(kāi)發(fā)的[33]。由于其本，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）在 1993 年建立了 CAN 作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。每個(gè) 數(shù)據(jù)幀將消息傳輸?shù)狡渌?ECU。在不同的 CAN 幀中有兩種類(lèi)型的標(biāo)識(shí)符和普通標(biāo)識(shí)符。標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識(shí)符適用于 CAN 2.0A 協(xié)議，格式如圖 2-2 所示符適用于 CAN 2.0B 協(xié)議，且 CAN 2.0B 與 CAN 2.0A 兼容。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 楊建軍;;CAN總線技術(shù)在汽車(chē)中的應(yīng)用[J];上海汽車(chē);2007年06期

本文編號(hào)：2823376