车载CAN FD通信数据加密方法的研究
发布时间：2022-10-30 20:06
随着汽车电子技术的快速发展,车载电子系统也越来越丰富,但与此同时,汽车与外界进行联系的外部接口逐渐增多,攻击者通过众多的外部接口恶意入侵车载网络并窃取和篡改车载网络通信数据,这将严重威胁汽车的驾驶安全。因此,解决车载网络的数据安全问题,特别是作为下一代汽车主流总线系统的车载CAN FD网络的数据安全问题显得尤为重要。相比传统的车载网络,车载CAN FD网络具有更快的传输速率,更长的有效数据场。但是在设计CAN FD网络时,设计者仍然没有将信息安全防护机制和手段考虑进去。因此,车载CAN FD网络的信息安全问题是汽车信息安全的关键问题之一,研究车载CAN FD通信数据的加密方法具有十分重要的理论价值和实践意义。本文针对车载CAN FD网络存在的信息安全问题,对车载CAN FD网络的信息安全问题进行了深层次的分析和研究,提出了数据加密的方法解决车载CAN FD网络的信息安全问题。首先,本文简要介绍了车载CAN FD网络的特点,重点分析了当前车载网络面临的安全问题,车载通信数据遭受窃取和篡改的问题,并对车载网络存在的数据安全问题的国内外研究进展情况进行了分析。其次,针对车载CAN FD通信数...
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.1.1 课题研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 课题的研究现状
1.2.1 车载CAN FD背景及其特点
1.2.2 车载CAN FD信息安全研究现状
1.3 目前存在的问题
1.4 论文的组织架构
1.5 本章小结
第2章 车载通信数据加密方法的研究
2.1 数据加密方法的研究
2.1.1 对称加密算法
2.1.2 非对称加密算法
2.1.3 杂凑算法
2.1.4 算法对比分析
2.2 车载CAN FD通信数据的安全等级分类
2.2.1 车载CAN FD通信数据属性的管理
2.2.2 车载CAN FD通信数据的安全等级分类
2.3 本章小结
第3章 低安全等级通信数据的加密方法研究与设计
3.1 基于CAN FD通信数据加密方法的研究
3.1.1 安全等级分析
3.1.2 MD5 算法的原理
3.1.3 AES算法的原理
3.2 AES算法的优化
3.2.1 加密过程的优化
3.2.2 解密过程的优化
3.2.3 优化前后网络性能对比分析
3.3 车载CAN FD通信数据加密方法的设计
3.3.1 报文编号机制的设计
3.3.2 基于三等通信数据的加密方法设计
3.3.3 基于二等通信数据的加密方法设计
3.4 本章小结
第4章 高安全等级通信数据的加密方法研究与设计
4.1 安全等级分析
4.2 混合加密算法研究
4.2.1 ECC算法的原理
4.2.2 混合加密算法的原理
4.3 车载CAN FD通信数据加密方法的设计
4.3.1 AES算法密钥分发
4.3.2 基于混合加密算法的CAN FD报文设计
4.3.3 混合加密算法的设计
4.4 本章小结
第5章 车载CAN FD通信数据加密方法测试与分析
5.1 车载CAN FD网络测试环境构建
5.1.1 车载CAN FD网络测试平台搭建
5.1.2 测试报文定义
5.2 车载CAN FD通信数据安全性能测试与分析
5.2.1 低安全等级安全性能测试分析
5.2.2 高安全等级安全性能测试与分析
5.2.3 总体安全性能测试与分析
5.3 车载CAN FD网络性能测试与分析
5.3.1 低安全等级网络性能测试与分析
5.3.2 高安全等级网络性能测试与分析
5.3.3 总体网络性能测试与分析
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]DES加密算法的过程分析研究[J]. 余启航,李斌勇,杨雄凯,姚瑶. 网络安全技术与应用. 2018(02)
[2]基于密文策略属性基加密算法的云存储数据更新方法[J]. 刘荣,潘洪志,刘波,祖婷,方群,何昕,王杨. 计算机应用. 2018(02)
[3]抗差分功耗攻击的DES算法研究[J]. 徐鹏,薛伟. 计算机仿真. 2018(01)
[4]基于DNA编码的安全高效的图像加密算法[J]. 李孝东,周彩兰,黄林荃. 计算机应用与软件. 2018(01)
[5]一种基于混合加密的数据安全传输方案的设计与实现[J]. 宋利民,宋晓锐. 信息网络安全. 2017(12)
[6]DES加密算法在通信中的运用[J]. 肖迪尹,付红. 电子世界. 2017(17)
[7]基于MD5算法的物联网传输模块设计[J]. 姜晶,张宪,于云选,唐胜武,简荣坤. 传感器与微系统. 2017(07)
[8]基于LabVIEW的MD5算法的实现[J]. 黄加华. 科技风. 2017(12)
[9]一种混合加密方案在软件授权中的应用[J]. 商开拴. 电子技术与软件工程. 2017(12)
[10]基于复合混沌序列的动态密钥AES加密算法[J]. 闫乐乐,李辉. 计算机科学. 2017(06)
博士论文
[1]网联汽车信息安全问题及CAN总线异常检测技术研究[D]. 于赫.吉林大学 2016
[2]车载网络的若干关键技术研究[D]. 陈筠翰.吉林大学 2014
硕士论文
[1]基于HDFS的轻量级数据安全存储的研究[D]. 梁成良.南京邮电大学 2017
[2]网络系统安全中混合加密技术研究[D]. 田文章.南京邮电大学 2017
[3]基于改进的AES算法加密跳频图案研究[D]. 吴星.南昌航空大学 2017
[4]面向分布式网络的跨异构域认证密钥协商及加密算法研究[D]. 袁超.西南交通大学 2017
[5]基于组合密码的无线体域网访问控制技术研究[D]. 洪姣姣.电子科技大学 2017
[6]若干对称密码算法的安全性分析[D]. 朱春波.东华大学 2017
[7]基于ARM的视频加密系统设计[D]. 庞湃.北方工业大学 2016
[8]门限属性签密及其在密钥协商中的应用[D]. 郑海彬.山东大学 2016
[9]互联网汽车总线安全模型与应用研究[D]. 韩微辉.华东师范大学 2016
[10]云存储系统基于属性加密的访问控制研究[D]. 张惠朋.西安电子科技大学 2016
本文编号：3699400
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.1.1 课题研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 课题的研究现状
1.2.1 车载CAN FD背景及其特点
1.2.2 车载CAN FD信息安全研究现状
1.3 目前存在的问题
1.4 论文的组织架构
1.5 本章小结
第2章 车载通信数据加密方法的研究
2.1 数据加密方法的研究
2.1.1 对称加密算法
2.1.2 非对称加密算法
2.1.3 杂凑算法
2.1.4 算法对比分析
2.2 车载CAN FD通信数据的安全等级分类
2.2.1 车载CAN FD通信数据属性的管理
2.2.2 车载CAN FD通信数据的安全等级分类
2.3 本章小结
第3章 低安全等级通信数据的加密方法研究与设计
3.1 基于CAN FD通信数据加密方法的研究
3.1.1 安全等级分析
3.1.2 MD5 算法的原理
3.1.3 AES算法的原理
3.2 AES算法的优化
3.2.1 加密过程的优化
3.2.2 解密过程的优化
3.2.3 优化前后网络性能对比分析
3.3 车载CAN FD通信数据加密方法的设计
3.3.1 报文编号机制的设计
3.3.2 基于三等通信数据的加密方法设计
3.3.3 基于二等通信数据的加密方法设计
3.4 本章小结
第4章 高安全等级通信数据的加密方法研究与设计
4.1 安全等级分析
4.2 混合加密算法研究
4.2.1 ECC算法的原理
4.2.2 混合加密算法的原理
4.3 车载CAN FD通信数据加密方法的设计
4.3.1 AES算法密钥分发
4.3.2 基于混合加密算法的CAN FD报文设计
4.3.3 混合加密算法的设计
4.4 本章小结
第5章 车载CAN FD通信数据加密方法测试与分析
5.1 车载CAN FD网络测试环境构建
5.1.1 车载CAN FD网络测试平台搭建
5.1.2 测试报文定义
5.2 车载CAN FD通信数据安全性能测试与分析
5.2.1 低安全等级安全性能测试分析
5.2.2 高安全等级安全性能测试与分析
5.2.3 总体安全性能测试与分析
5.3 车载CAN FD网络性能测试与分析
5.3.1 低安全等级网络性能测试与分析
5.3.2 高安全等级网络性能测试与分析
5.3.3 总体网络性能测试与分析
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]DES加密算法的过程分析研究[J]. 余启航,李斌勇,杨雄凯,姚瑶. 网络安全技术与应用. 2018(02)
[2]基于密文策略属性基加密算法的云存储数据更新方法[J]. 刘荣,潘洪志,刘波,祖婷,方群,何昕,王杨. 计算机应用. 2018(02)
[3]抗差分功耗攻击的DES算法研究[J]. 徐鹏,薛伟. 计算机仿真. 2018(01)
[4]基于DNA编码的安全高效的图像加密算法[J]. 李孝东,周彩兰,黄林荃. 计算机应用与软件. 2018(01)
[5]一种基于混合加密的数据安全传输方案的设计与实现[J]. 宋利民,宋晓锐. 信息网络安全. 2017(12)
[6]DES加密算法在通信中的运用[J]. 肖迪尹,付红. 电子世界. 2017(17)
[7]基于MD5算法的物联网传输模块设计[J]. 姜晶,张宪,于云选,唐胜武,简荣坤. 传感器与微系统. 2017(07)
[8]基于LabVIEW的MD5算法的实现[J]. 黄加华. 科技风. 2017(12)
[9]一种混合加密方案在软件授权中的应用[J]. 商开拴. 电子技术与软件工程. 2017(12)
[10]基于复合混沌序列的动态密钥AES加密算法[J]. 闫乐乐,李辉. 计算机科学. 2017(06)
博士论文
[1]网联汽车信息安全问题及CAN总线异常检测技术研究[D]. 于赫.吉林大学 2016
[2]车载网络的若干关键技术研究[D]. 陈筠翰.吉林大学 2014
硕士论文
[1]基于HDFS的轻量级数据安全存储的研究[D]. 梁成良.南京邮电大学 2017
[2]网络系统安全中混合加密技术研究[D]. 田文章.南京邮电大学 2017
[3]基于改进的AES算法加密跳频图案研究[D]. 吴星.南昌航空大学 2017
[4]面向分布式网络的跨异构域认证密钥协商及加密算法研究[D]. 袁超.西南交通大学 2017
[5]基于组合密码的无线体域网访问控制技术研究[D]. 洪姣姣.电子科技大学 2017
[6]若干对称密码算法的安全性分析[D]. 朱春波.东华大学 2017
[7]基于ARM的视频加密系统设计[D]. 庞湃.北方工业大学 2016
[8]门限属性签密及其在密钥协商中的应用[D]. 郑海彬.山东大学 2016
[9]互联网汽车总线安全模型与应用研究[D]. 韩微辉.华东师范大学 2016
[10]云存储系统基于属性加密的访问控制研究[D]. 张惠朋.西安电子科技大学 2016
本文编号：3699400
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