智能网联汽车环境下基于ECU功能属性的车内网络数据机密性研究
发布时间：2022-02-22 08:43
近年来,随着互联网技术与汽车行业的快速融合,智能网联汽车（Intelligent Connected Vehicle,ICV）成为汽车行业发展的一大趋势,它在给人们带来更多驾驶舒适性和娱乐性的同时,也面临着前所未有的信息安全威胁。攻击者通过车内远程接口非法操控车内电子控制单元（Electronic Control Unit,ECU）,进而利用ECU节点通信机制中存在的安全漏洞对车内网络中的数据进行访问,最终实现对车辆的非授权操控。因此,研究并设计一种安全、高效的ICV车内网络通信防护方法,以保证车内网络中的数据机密性是一项极具挑战性的工作。目前,现有的ICV车内网络安全通信防护机制沿袭信息系统的安全防护方法对车内数据进行保护,然而攻击者仍会绕开这些防护机制对ICV进行非授权操控。此外,上述机制采用数据加密、身份认证等方法保证ECU节点通信中的数据安全,其所需带宽超出了ICV所能提供的资源,难以应用于资源受限的车内网络。针对上述难点,本文根据ICV本身的功能特性对ECU节点的功能属性进行划分,并在此基础上设计了一种车内网络属性隔离通信数据保护架构。本文的主要工作如下:（1）基于划分的EC...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 车内网络数据安全防护技术研究现状
1.2.2 基于属性加密机制的研究现状
1.3 本文工作及论文结构
第二章 预备知识
2.1 智能网联汽车车内网络概述
2.1.1 车内网络架构
2.1.2 车内网络面临的信息安全问题
2.2 相关数学知识
2.2.1 双线性映射
2.2.2 困难问题
2.2.3 拉格朗日插值定理
2.3 相关密码学知识
2.3.1 密码体制
2.3.2 基于密文策略的属性加密机制
2.3.3 可证明安全基本定义
2.3.4 公钥加密的安全模型
2.4 本章小结
第三章 基于ECU功能属性的车内网络数据访问策略设计
3.1 ECU功能属性划分
3.2 基于ECU功能属性的车内网络数据访问策略设计
3.2.1 访问结构定义
3.2.2 ECU访问结构建立
3.2.3 车内网络数据访问策略设计
3.3 性能分析
3.3.1 ECU功能属性划分的可扩展性
3.3.2 车内网络数据访问策略的高效性
3.4 本章小结
第四章 车内网络属性隔离通信数据保护架构设计
4.1 架构概述
4.2 架构设计
4.2.1 系统初始化
4.2.2 注册
4.2.3 属性隔离通信
4.3 安全性及性能分析
4.3.1 安全性分析
4.3.2 性能分析
4.4 本章小结
第五章 仿真实验及性能分析
5.1 硬件时间参数测量
5.1.1 硬件平台搭建
5.1.2 注册时间参数测量
5.1.3 属性隔离通信时间参数测量
5.2 软件仿真
5.2.1 构建网络模型
5.2.2 硬件时间参数输入和仿真结果输出
5.3 仿真实验结果对比及分析
5.3.1 计算时间消耗
5.3.2 平均存储消耗
5.3.3 总线负载率
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 未来展望
参考文献
致谢
附录：攻读硕士期间发表论文及科研情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]Intelligent and connected vehicles: Current status and future perspectives[J]. YANG DianGe,JIANG Kun,ZHAO Ding,YU ChunLei,CAO Zhong,XIE ShiChao,XIAO ZhongYang,JIAO XinYu,WANG SiJia,ZHANG Kai. Science China（Technological Sciences）. 2018(10)
[2]快速解密且私钥定长的密文策略属性基加密方案[J]. 李龙,古天龙,常亮,徐周波,钱俊彦. 电子与信息学报. 2018(07)
[3]智慧城市的智能汽车[J]. 李骏,邱少波,李红建,张晓艳,和卫民,王永军,姚一玮,杨兴旺. 中国科学:信息科学. 2016(05)
[4]应用于CAN总线的广播认证系统[J]. 王剑,张子键,袁坚. 北京邮电大学学报. 2015(04)
[5]一个适用于云计算环境的高效属性加密方案[J]. 张宇,陈晶,杜瑞颖,周庆,王文武. 武汉大学学报(理学版). 2015(04)
[6]公钥加密系统的可证明安全——新挑战新方法[J]. 刘胜利. 密码学报. 2014(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]基于属性加密的策略机制关键问题研究[D]. 应作斌.西安电子科技大学 2016
[3]基于属性的加密体制及应用研究[D]. 陈燕俐.南京邮电大学 2014
本文编号：3639102
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 车内网络数据安全防护技术研究现状
1.2.2 基于属性加密机制的研究现状
1.3 本文工作及论文结构
第二章 预备知识
2.1 智能网联汽车车内网络概述
2.1.1 车内网络架构
2.1.2 车内网络面临的信息安全问题
2.2 相关数学知识
2.2.1 双线性映射
2.2.2 困难问题
2.2.3 拉格朗日插值定理
2.3 相关密码学知识
2.3.1 密码体制
2.3.2 基于密文策略的属性加密机制
2.3.3 可证明安全基本定义
2.3.4 公钥加密的安全模型
2.4 本章小结
第三章 基于ECU功能属性的车内网络数据访问策略设计
3.1 ECU功能属性划分
3.2 基于ECU功能属性的车内网络数据访问策略设计
3.2.1 访问结构定义
3.2.2 ECU访问结构建立
3.2.3 车内网络数据访问策略设计
3.3 性能分析
3.3.1 ECU功能属性划分的可扩展性
3.3.2 车内网络数据访问策略的高效性
3.4 本章小结
第四章 车内网络属性隔离通信数据保护架构设计
4.1 架构概述
4.2 架构设计
4.2.1 系统初始化
4.2.2 注册
4.2.3 属性隔离通信
4.3 安全性及性能分析
4.3.1 安全性分析
4.3.2 性能分析
4.4 本章小结
第五章 仿真实验及性能分析
5.1 硬件时间参数测量
5.1.1 硬件平台搭建
5.1.2 注册时间参数测量
5.1.3 属性隔离通信时间参数测量
5.2 软件仿真
5.2.1 构建网络模型
5.2.2 硬件时间参数输入和仿真结果输出
5.3 仿真实验结果对比及分析
5.3.1 计算时间消耗
5.3.2 平均存储消耗
5.3.3 总线负载率
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 未来展望
参考文献
致谢
附录：攻读硕士期间发表论文及科研情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]Intelligent and connected vehicles: Current status and future perspectives[J]. YANG DianGe,JIANG Kun,ZHAO Ding,YU ChunLei,CAO Zhong,XIE ShiChao,XIAO ZhongYang,JIAO XinYu,WANG SiJia,ZHANG Kai. Science China（Technological Sciences）. 2018(10)
[2]快速解密且私钥定长的密文策略属性基加密方案[J]. 李龙,古天龙,常亮,徐周波,钱俊彦. 电子与信息学报. 2018(07)
[3]智慧城市的智能汽车[J]. 李骏,邱少波,李红建,张晓艳,和卫民,王永军,姚一玮,杨兴旺. 中国科学:信息科学. 2016(05)
[4]应用于CAN总线的广播认证系统[J]. 王剑,张子键,袁坚. 北京邮电大学学报. 2015(04)
[5]一个适用于云计算环境的高效属性加密方案[J]. 张宇,陈晶,杜瑞颖,周庆,王文武. 武汉大学学报(理学版). 2015(04)
[6]公钥加密系统的可证明安全——新挑战新方法[J]. 刘胜利. 密码学报. 2014(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]基于属性加密的策略机制关键问题研究[D]. 应作斌.西安电子科技大学 2016
[3]基于属性的加密体制及应用研究[D]. 陈燕俐.南京邮电大学 2014
本文编号：3639102
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/3639102.html
