發(fā)展電動汽車和車聯(lián)網技術是汽車行業(yè)的趨勢,將車聯(lián)網技術應用于電動汽車,在提升用戶乘車體驗、改善交通管理現(xiàn)狀同時也帶來汽車聯(lián)網的風險性。同時車聯(lián)網技術的應用對汽車內部通信總線的帶寬和拓展性提出更高的要求,發(fā)展更符合要求的總線技術迫在眉睫,針對這一現(xiàn)狀,國內外正在開展關于車載以太網技術的研究。目前國內外關于車聯(lián)網信息安全事件層出不窮,還未形成成熟的車聯(lián)網信息安全解決辦法。本文分析目前國內車企車聯(lián)網的架構的安全隱患,根據(jù)車聯(lián)網信息安全功能需求,參考互聯(lián)網信息安全設計思路,研制電動汽車信息安全網關。本文設計并實現(xiàn)了電動汽車信息安全網關的硬件系統(tǒng)。采用高通公司MK60DN512VLQ10微處理器作為核心控制芯片設計最小系統(tǒng),根據(jù)實際需求和使用環(huán)境設計電源電路、CAN(ControllerAreaNetwork,控制器局域網絡)通信模塊、以太網通信模塊、LCD(Liquid Crystal Display,液晶顯示器)模塊等電路,并完成PCB(Printed Circuit Board,印制電路板)布局布線等工作。本文設計并實現(xiàn)了電動汽車信息安全網關的軟件系統(tǒng)。研究并移植μC/OS-Ⅱ實時操作系統(tǒng)...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.1.2 車聯(lián)網的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.1.3 車載以太網技術的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 車聯(lián)網信息安全
        1.2.1 車聯(lián)網信息安全研究意義
        1.2.2 車聯(lián)網信息安全發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 論文組織安排
        1.3.1 主要內容
        1.3.2 章節(jié)安排
第2章 電動汽車信息安全網關相關技術介紹
    2.1 CAN總線
    2.2 以太網
    2.3 密碼
        2.3.1 對稱密碼
        2.3.2 公鑰密碼
    2.4 認證
        2.4.1 消息認證碼
        2.4.2 數(shù)字簽名
        2.4.3 數(shù)字證書
    2.5 本章總結
第3章 電動汽車信息安全網關總體設計與硬件實現(xiàn)
    3.1 信息安全網關總體設計
        3.1.1 系統(tǒng)功能需求分析
        3.1.2 系統(tǒng)總體方案設計
    3.2 信息安全網關硬件電路設計與實現(xiàn)
        3.2.1 K60最小系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
        3.2.2 CAN通信模塊設計
        3.2.3 以太網通信模塊電路設計與實現(xiàn)
        3.2.4 LCD模塊電路設計與實現(xiàn)
        3.2.5 電源系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
    3.3 系統(tǒng)印刷電路板(PCB)設計
    3.4 本章總結
第4章 嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ在K60上的移植
    4.1 嵌入式實時操作系統(tǒng)
        4.1.1 嵌入式實時操作系統(tǒng)概述
        4.1.2 μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)簡介
    4.2 μc/OS-Ⅱ的體系結構
        4.2.1 μc/OS-Ⅱ的任務管理
        4.2.2 時間管理
        4.2.3 任務間同步與通信管理
        4.2.4 內存管理
    4.3 μC/OS-Ⅱ在K60上的移植
        4.3.1 OS_CPU.H文件修改
        4.3.2 OS_CPU_C.C文件修改
        4.3.3 OS_CPU_A.ASM文件修改
        4.3.4 配置文件的修改
    4.4 本章小結
第5章 電動汽車信息安全網關通信協(xié)議棧設計與實現(xiàn)
    5.1 信息安全網關通信協(xié)議�？傮w設計
    5.2 μC/TCP-IP協(xié)議棧的移植
        5.2.1 μC/TCP-IP協(xié)議棧的介紹
        5.2.2 物理層代碼的實現(xiàn)
        5.2.3 數(shù)據(jù)鏈路層代碼的實現(xiàn)
        5.2.4 配置文件的修改
    5.3 CAN通信協(xié)議棧的設計與實現(xiàn)
        5.3.1 CAN通信協(xié)議棧結構設計
        5.3.2 CAN通信協(xié)議棧的實現(xiàn)
    5.4 本章總結
第6章 電動汽車信息安全網關信息安全協(xié)議的實現(xiàn)
    6.1 IPSec協(xié)議
    6.2 ESP協(xié)議接口函數(shù)實現(xiàn)
        6.2.1 IPSec_esp_encapsulate()函數(shù)
        6.2.2 ipsec_esp_decapsulate()函數(shù)
    6.3 IPSec協(xié)議移植
    6.4 wolfSSL協(xié)議
    6.5 wolfSSL協(xié)議通信過程實現(xiàn)
        6.5.1 客戶端
        6.5.2 服務器端
        6.5.3 握手過程
        6.5.4 密鑰生成
    6.6 wolfSSL協(xié)議移植
    6.7 本章總結
第7章 電動汽車信息安全網關測試與分析
    7.1 通信功能測試
        7.1.1 基本通信功能測試
        7.1.2 協(xié)議轉換功能測試
    7.2 安全功能測試
        7.2.1 IPSec協(xié)議測試
        7.2.2 wolfSSL協(xié)議握手過程測試
        7.2.3 添加wolfSSL協(xié)議紀錄層協(xié)議頭測試
    7.3 本章總結
第8章 總結與展望
    8.1 工作總結
    8.2 工作展望
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學術論文與取得的其它研究成果



本文編號：3865333