电动物流车信息安全网关的研究与实现
发布时间：2020-12-26 20:49
车联网的研究与应用给政府、汽车企业、汽车服务运营商、汽车用户带来了高效便捷的服务。但是车联网也给汽车带来了信息安全隐患。在未来,汽车作为节点连入移动互联网是必然的,在这种趋势下,车联网的信息安全问题越来越值得关注。与此同时,国家政策的支持和市场发展的需要使得电动物流车发展迅速。由于电动物流车动力来源的特性和物流的用途,电动物流车和其他类型的汽车相比更加需要车联网。然而目前国内外却没有成熟的车联网信息安全产品,无法保障电动物流车在车联网情况下的信息安全。本文针对电动物流车的车联网架构,分析了车联网环境下电动物流车的信息安全隐患和信息安全功能需求,设计并实现了电动物流车信息安全网关,包括硬件方案的设计与实现、软件架构的搭建、功能模块的开发、系统的功能测试。首先完成了以瑞萨RX62N系列微控制器为核心的嵌入式硬件平台的设计开发,包括MCU（Microcontroller Unit,微控制单元）最小系统、以太网通信模块、CAN（Controller Area Network,控制器局域网）总线通信模块、SRAM模块、LCD模块和JTAG模块。在硬件的设计上,信息安全网关留下了足够的ROM和RA...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 电动物流车的发展现状和趋势
1.1.2 车联网技术的发展现状和研究意义
1.2 车联网信息安全研究现状和发展趋势
1.2.1 车联网信息安全研究现状
1.2.2 车联网信息安全的发展趋势
1.3 车联网信息安全研究意义
1.4 研究内容和论文组织安排
第2章 车载信息安全网关总体方案设计
2.1 网络通信安全知识综述
2.1.1 网络信息传输中的安全机制
2.1.2 信息加密技术
2.1.3 信息认证技术
2.1.4 访问控制技术
2.2 车载信息安全研究
2.2.1 汽车通信总线介绍
2.2.2 车联网中攻击汽车方式
2.2.3 改善车联网信息安全的技术
2.3 车载信息安全网关的需求分析与方案设计
2.3.1 车载信息安全网关的需求分析
2.3.2 车载信息安全网关的方案设计
2.4 本章小结
第3章 信息安全网关的硬件方案设计与实现
3.1 硬件系统总体方案设计
3.1.1 硬件功能需求分析
3.1.2 硬件总体方案设计
3.2 MCU外围模块设计与实现
3.2.1 以太网模块电路设计与实现
3.2.2 CAN通信模块电路设计
3.2.3 LCD模块电路的设计与实现
3.2.4 JTAG模块的设计与实现
3.3 系统电路板设计
3.3.1 电路板设计流程
3.3.2 PCB制作时的注意事项
3.4 本章小结
第4章 嵌入式实时操作系统的移植
4.1 嵌入式实时操作系统的方案选择
4.2 μC/OS-Ⅱ内核功能
4.2.1 任务管理
4.2.2 信号量管理
4.2.3 任务间同步与通信
4.2.4 内存管理
4.3 μ C/OS-Ⅱ系统移植
4.4 本章总结
第5章 车载信息安全网关通信功能设计与实现
5.1 车载信息安全网关通信功能软件方案设计
5.2 以太网通信的软件实现
5.2.1 μC/TCP-IP协议栈的移植
5.2.2 RX62N中μ C/TCP-IP协议的实现
5.3 CAN总线通信的软件实现
5.4 本章总结
第6章 车载信息安全网关的安全协议的研究与实现
6.1 IPsec的协议架构
6.2 IPsec协议在车载信息安全网关上的实施
6.2.1 SAD/SPD模块
6.2.2 AH协议的研究与移植
6.2.3 ESP协议的研究与移植
6.3 SSL协议架构
6.4 SSL协议在车载信息安全网关上的应用
6.4.1 握手协议
6.4.2 数字证书的制作与应用
6.5 本章小结
第7章 系统测试与分析
7.1 测试环境的搭建
7.2 功能测试分析
7.2.1 通信功能测试
7.2.2 安全功能测试
7.3 本章小结
第8章 总结与展望
8.1 工作总结
8.2 下一步工作与展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其它研究成果
本文编号：2940434
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 电动物流车的发展现状和趋势
1.1.2 车联网技术的发展现状和研究意义
1.2 车联网信息安全研究现状和发展趋势
1.2.1 车联网信息安全研究现状
1.2.2 车联网信息安全的发展趋势
1.3 车联网信息安全研究意义
1.4 研究内容和论文组织安排
第2章 车载信息安全网关总体方案设计
2.1 网络通信安全知识综述
2.1.1 网络信息传输中的安全机制
2.1.2 信息加密技术
2.1.3 信息认证技术
2.1.4 访问控制技术
2.2 车载信息安全研究
2.2.1 汽车通信总线介绍
2.2.2 车联网中攻击汽车方式
2.2.3 改善车联网信息安全的技术
2.3 车载信息安全网关的需求分析与方案设计
2.3.1 车载信息安全网关的需求分析
2.3.2 车载信息安全网关的方案设计
2.4 本章小结
第3章 信息安全网关的硬件方案设计与实现
3.1 硬件系统总体方案设计
3.1.1 硬件功能需求分析
3.1.2 硬件总体方案设计
3.2 MCU外围模块设计与实现
3.2.1 以太网模块电路设计与实现
3.2.2 CAN通信模块电路设计
3.2.3 LCD模块电路的设计与实现
3.2.4 JTAG模块的设计与实现
3.3 系统电路板设计
3.3.1 电路板设计流程
3.3.2 PCB制作时的注意事项
3.4 本章小结
第4章 嵌入式实时操作系统的移植
4.1 嵌入式实时操作系统的方案选择
4.2 μC/OS-Ⅱ内核功能
4.2.1 任务管理
4.2.2 信号量管理
4.2.3 任务间同步与通信
4.2.4 内存管理
4.3 μ C/OS-Ⅱ系统移植
4.4 本章总结
第5章 车载信息安全网关通信功能设计与实现
5.1 车载信息安全网关通信功能软件方案设计
5.2 以太网通信的软件实现
5.2.1 μC/TCP-IP协议栈的移植
5.2.2 RX62N中μ C/TCP-IP协议的实现
5.3 CAN总线通信的软件实现
5.4 本章总结
第6章 车载信息安全网关的安全协议的研究与实现
6.1 IPsec的协议架构
6.2 IPsec协议在车载信息安全网关上的实施
6.2.1 SAD/SPD模块
6.2.2 AH协议的研究与移植
6.2.3 ESP协议的研究与移植
6.3 SSL协议架构
6.4 SSL协议在车载信息安全网关上的应用
6.4.1 握手协议
6.4.2 数字证书的制作与应用
6.5 本章小结
第7章 系统测试与分析
7.1 测试环境的搭建
7.2 功能测试分析
7.2.1 通信功能测试
7.2.2 安全功能测试
7.3 本章小结
第8章 总结与展望
8.1 工作总结
8.2 下一步工作与展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其它研究成果
本文编号：2940434
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