基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的車載CAN網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)系統(tǒng)的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-08 15:06
車聯(lián)網(wǎng)是將汽車接入互聯(lián)當(dāng)中,打破汽車與互聯(lián)網(wǎng)將間的信息屏障。為人們的日常生活、交通管理帶來便利。然而由于早年的車載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)受限于當(dāng)時(shí)的互聯(lián)網(wǎng)和汽車工業(yè)的發(fā)展,并沒有想到汽車能夠像現(xiàn)在這樣互聯(lián)化,這就使得網(wǎng)聯(lián)汽車存在著巨大的信息安全問題。為了應(yīng)對(duì)這些威脅,保護(hù)網(wǎng)聯(lián)汽車免受黑客攻擊,本文先是分析車載CAN(Controller Area Network)網(wǎng)絡(luò)所面臨的信息安全威脅,并對(duì)此提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的車載CAN網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)系統(tǒng)最后進(jìn)行了理論分析和實(shí)踐證明。本文的研究重點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面:(1)了解目前國(guó)內(nèi)研究人員對(duì)車載網(wǎng)絡(luò)安全方面所做出的各種研究,并根據(jù)研究性質(zhì)將其分為加密認(rèn)證、入侵檢測(cè)、防火墻技術(shù)和安全框架四大類。通過分析這些安全手段的可行性,得出加密認(rèn)證方式、防火墻技術(shù)、安全框架受限于當(dāng)前的車載網(wǎng)絡(luò)環(huán)境因而對(duì)CAN總線信息安全威脅并沒有實(shí)際的幫助,使得研究計(jì)算量小、靈活性較高的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的車載CAN網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)系統(tǒng)意義凸顯。(2)通過分析CAN網(wǎng)絡(luò)的各種特性,其中包括電器特性、通信原理、協(xié)議類型以及安全隱患?偨Y(jié)出可能發(fā)生在汽車中的來自外部和內(nèi)部的攻擊手段。并針對(duì)相應(yīng)威脅設(shè)計(jì)了基...
【文章來源】:成都信息工程大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:54 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
車聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)圖
成都信息工程大學(xué)碩士學(xué)位論文有入侵檢測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn),提出基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的入侵檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)車載 CAN 網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。(3) CAN 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)頻率特性檢測(cè)。通過大量行車數(shù)據(jù)對(duì) CAN 網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)ECU 發(fā)送數(shù)據(jù)的頻率進(jìn)行分析,得出 ECU 發(fā)送數(shù)據(jù)的頻率與當(dāng)前車輛狀態(tài)之間的關(guān)系,并通過這種關(guān)系,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)判斷當(dāng)前 CAN 是否存在黑客入侵。(4) CAN 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)相關(guān)性檢測(cè)。通過對(duì)各個(gè) ECU 的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得出 ECU數(shù)據(jù)之間的隱藏關(guān)系,例如轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和集氣門開合度之間存在關(guān)系,并通過這種相關(guān)性,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì) ECU 數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性檢測(cè),從而保證各個(gè) ECU的安全。1.4 論文結(jié)構(gòu)安排本文共包括七章,其結(jié)構(gòu)如下圖 1-2 所示
絡(luò)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的安全日志、審計(jì)數(shù)據(jù)、以及其它可獲取的關(guān)鍵點(diǎn)的判斷計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或通信網(wǎng)絡(luò)中是否存在異常行為,在發(fā)現(xiàn)異常行為時(shí)系出警報(bào)或者采取其它相關(guān)的防御措施。不同于其它網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù),入侵是一種主動(dòng)的安全防御技術(shù)。目前入侵檢測(cè)技術(shù)發(fā)展十分迅猛,已有人檢測(cè)技術(shù)可以完全取代防火墻。本文主要討論的是基于異常行為檢測(cè)的。常檢測(cè)謂的異常檢測(cè)可以理解為尋找不符合常態(tài)或預(yù)期行為的過程,它在網(wǎng)絡(luò)、詐騙檢測(cè)、軍事戒備等相關(guān)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。通常不符合預(yù)期的異常著關(guān)鍵的事情,例如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中流量的異?赡茴A(yù)示著當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)腦被黑客入侵、發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械振動(dòng)頻率異?赡茴A(yù)示著某個(gè)相關(guān)部件損交易記錄中的異常可能預(yù)示著信用卡身份盜竊等等。如圖 2-1 是一個(gè)數(shù)出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)的示例,圖中的點(diǎn)(x1,y1)和(x2,y2),與所擬合的ax+b 存在較大的差異,因而可以看成是異常。
本文編號(hào):3125781
【文章來源】:成都信息工程大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:54 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
車聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)圖
成都信息工程大學(xué)碩士學(xué)位論文有入侵檢測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn),提出基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的入侵檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)車載 CAN 網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。(3) CAN 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)頻率特性檢測(cè)。通過大量行車數(shù)據(jù)對(duì) CAN 網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)ECU 發(fā)送數(shù)據(jù)的頻率進(jìn)行分析,得出 ECU 發(fā)送數(shù)據(jù)的頻率與當(dāng)前車輛狀態(tài)之間的關(guān)系,并通過這種關(guān)系,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)判斷當(dāng)前 CAN 是否存在黑客入侵。(4) CAN 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)相關(guān)性檢測(cè)。通過對(duì)各個(gè) ECU 的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得出 ECU數(shù)據(jù)之間的隱藏關(guān)系,例如轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和集氣門開合度之間存在關(guān)系,并通過這種相關(guān)性,利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì) ECU 數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)性檢測(cè),從而保證各個(gè) ECU的安全。1.4 論文結(jié)構(gòu)安排本文共包括七章,其結(jié)構(gòu)如下圖 1-2 所示
絡(luò)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的安全日志、審計(jì)數(shù)據(jù)、以及其它可獲取的關(guān)鍵點(diǎn)的判斷計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或通信網(wǎng)絡(luò)中是否存在異常行為,在發(fā)現(xiàn)異常行為時(shí)系出警報(bào)或者采取其它相關(guān)的防御措施。不同于其它網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù),入侵是一種主動(dòng)的安全防御技術(shù)。目前入侵檢測(cè)技術(shù)發(fā)展十分迅猛,已有人檢測(cè)技術(shù)可以完全取代防火墻。本文主要討論的是基于異常行為檢測(cè)的。常檢測(cè)謂的異常檢測(cè)可以理解為尋找不符合常態(tài)或預(yù)期行為的過程,它在網(wǎng)絡(luò)、詐騙檢測(cè)、軍事戒備等相關(guān)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。通常不符合預(yù)期的異常著關(guān)鍵的事情,例如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中流量的異?赡茴A(yù)示著當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)腦被黑客入侵、發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械振動(dòng)頻率異?赡茴A(yù)示著某個(gè)相關(guān)部件損交易記錄中的異常可能預(yù)示著信用卡身份盜竊等等。如圖 2-1 是一個(gè)數(shù)出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)的示例,圖中的點(diǎn)(x1,y1)和(x2,y2),與所擬合的ax+b 存在較大的差異,因而可以看成是異常。
本文編號(hào):3125781
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