汽车CAN网络信息安全研究
发布时间：2022-02-11 15:27
汽车是人们日常生活中重要的交通工具。然而随着科技的发展,汽车已经从原来的机械装置变成了集众多智能传感器、网联设备、通信接口的复杂装置。随着网联汽车、自动驾驶、智能交通等技术的迅速发展,汽车信息安全问题变得越来越严峻,引起了人们越来越多的关注。尤其是近些年来不断发生的汽车安全事件,更加引起了人们的担忧。CAN总线是广泛应用于现代汽车上的总线协议。车载CAN网络上连接着许多与汽车控制相关的电子设备。攻击者往往通过向CAN网络上注入数据实现对汽车的控制,从而威胁驾乘人员的生命财产安全。车载CAN网络的信息安全是汽车信息安全的重要一环,开展对CAN网络的信息安全研究具有十分重要的意义和价值。本文针对汽车CAN网络信息安全展开研究,介绍了CAN总线协议和汽车诊断协议的工作方式,分析了它们存在的安全隐患,讨论了汽车CAN网络可能遭受攻击的入口,较为全面地总结归纳了汽车CAN网络的攻击面,并详细介绍了重放攻击的方法,提出了一种快速逆向破解汽车普通数据包控制指令的方法。然后介绍了一种基于UDS协议client-server的通信特点,破解汽车诊断模式的方法。最后,本文在以上研究基础上开发了一款汽车安全...
【文章来源】：华中科技大学湖北省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CAN总线网络
图 2.2 CAN 标准帧格式图 2.3 CAN 扩展帧格式按不同功能划分，CAN 消息又可分为数据帧、远程帧、过载帧、错误帧和帧间隔等五种不同的帧类型，它们分别在不同应用场景下承担不同的功能。CAN 总线采用多主工作方式进行通信，即总线上各个节点没有主从之分，地位平等。在总线空闲时，任意节点皆可向总线发送消息，最先向总线发送消息的节点获得总线发送权。如果多个节点同时发送消息，则根据仲裁 ID 进行仲裁，优先级高的节
图 2.3 CAN 扩展帧格式按不同功能划分，CAN 消息又可分为数据帧、远程帧、过载帧、错误帧和帧间隔等五种不同的帧类型，它们分别在不同应用场景下承担不同的功能。CAN 总线采用多主工作方式进行通信，即总线上各个节点没有主从之分，地位平等。在总线空闲时，任意节点皆可向总线发送消息，最先向总线发送消息的节点获得总线发送权。如果多个节点同时发送消息，则根据仲裁 ID 进行仲裁，优先级高的节点获得发送权，仲裁 ID 越小优先级越高。CAN 总线各个节点采用验收滤波机制来接收 CAN 总线上的数据。各个节点通过CAN 消息的仲裁 ID 来判断是否接收该数据，如果 CAN 消息的仲裁 ID 与该节点关注的 ID 相吻合就会被接收，反之则会被抛弃。需要注意的是，CAN 消息的仲裁 ID 并非“地址”，一个节点可以接收多个 ID 的数据，一个 ID 的数据也可以被多个节点接收，这由设计者自行决定。这意味着在总线上添加节点，不会影响总线上现有节点的软硬件。
【参考文献】：
期刊论文
[1]无人驾驶汽车的发展现状及展望[J]. 姜允侃. 微型电脑应用. 2019(05)
[2]2018年中国汽车市场盘点[J]. 赵黎. 汽车纵横. 2019(02)
[3]移动互联网汽车信息安全风险研究[J]. 桂丽. 电信网技术. 2017(06)
[4]汽车电子系统信息安全分析综述[J]. 宋娟,刘法旺,杨玚,周唯. 工业技术创新. 2014(01)
[5]基于ISO15765的车载CAN网络诊断设计[J]. 李锐,王晶莹,姚燕,瞿钧. 计算机工程. 2012(04)
[6]国产汽车CAN总线发展[J]. 杨兵,耿仁义. 科技创新导报. 2009(32)
[7]车载网络通讯协议软件自动诊断测试系统[J]. 彭忆强,黎薇. 中国测试技术. 2008(02)
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
硕士论文
[1]基于车载CAN总线网络的身份认证方法研究[D]. 吴尚则.吉林大学 2018
[2]网联汽车入侵检测系统的研究与实现[D]. 曾凡.电子科技大学 2018
[3]一种车载网络安全防护机制的研究[D]. 覃周.成都信息工程大学 2017
[4]车载诊断系统（OBD）应用研究[D]. 马杰.吉林大学 2007
本文编号：3620520
【文章来源】：华中科技大学湖北省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CAN总线网络
图 2.2 CAN 标准帧格式图 2.3 CAN 扩展帧格式按不同功能划分，CAN 消息又可分为数据帧、远程帧、过载帧、错误帧和帧间隔等五种不同的帧类型，它们分别在不同应用场景下承担不同的功能。CAN 总线采用多主工作方式进行通信，即总线上各个节点没有主从之分，地位平等。在总线空闲时，任意节点皆可向总线发送消息，最先向总线发送消息的节点获得总线发送权。如果多个节点同时发送消息，则根据仲裁 ID 进行仲裁，优先级高的节
图 2.3 CAN 扩展帧格式按不同功能划分，CAN 消息又可分为数据帧、远程帧、过载帧、错误帧和帧间隔等五种不同的帧类型，它们分别在不同应用场景下承担不同的功能。CAN 总线采用多主工作方式进行通信，即总线上各个节点没有主从之分，地位平等。在总线空闲时，任意节点皆可向总线发送消息，最先向总线发送消息的节点获得总线发送权。如果多个节点同时发送消息，则根据仲裁 ID 进行仲裁，优先级高的节点获得发送权，仲裁 ID 越小优先级越高。CAN 总线各个节点采用验收滤波机制来接收 CAN 总线上的数据。各个节点通过CAN 消息的仲裁 ID 来判断是否接收该数据，如果 CAN 消息的仲裁 ID 与该节点关注的 ID 相吻合就会被接收，反之则会被抛弃。需要注意的是，CAN 消息的仲裁 ID 并非“地址”，一个节点可以接收多个 ID 的数据，一个 ID 的数据也可以被多个节点接收，这由设计者自行决定。这意味着在总线上添加节点，不会影响总线上现有节点的软硬件。
【参考文献】：
期刊论文
[1]无人驾驶汽车的发展现状及展望[J]. 姜允侃. 微型电脑应用. 2019(05)
[2]2018年中国汽车市场盘点[J]. 赵黎. 汽车纵横. 2019(02)
[3]移动互联网汽车信息安全风险研究[J]. 桂丽. 电信网技术. 2017(06)
[4]汽车电子系统信息安全分析综述[J]. 宋娟,刘法旺,杨玚,周唯. 工业技术创新. 2014(01)
[5]基于ISO15765的车载CAN网络诊断设计[J]. 李锐,王晶莹,姚燕,瞿钧. 计算机工程. 2012(04)
[6]国产汽车CAN总线发展[J]. 杨兵,耿仁义. 科技创新导报. 2009(32)
[7]车载网络通讯协议软件自动诊断测试系统[J]. 彭忆强,黎薇. 中国测试技术. 2008(02)
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
硕士论文
[1]基于车载CAN总线网络的身份认证方法研究[D]. 吴尚则.吉林大学 2018
[2]网联汽车入侵检测系统的研究与实现[D]. 曾凡.电子科技大学 2018
[3]一种车载网络安全防护机制的研究[D]. 覃周.成都信息工程大学 2017
[4]车载诊断系统（OBD）应用研究[D]. 马杰.吉林大学 2007
本文编号：3620520
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