CN108886529B - 用于远程地控制车辆的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于终端(102)远程地控制车辆(101)的系统(100)，所述系统包括消息代理(103)，所述消息代理包括：‑第一主题(R1)，所述第一主题用于接收由所述终端(102)发布的至少一个第一消息，所述第一消息(M1)包括命令，‑第二主题(R2)，所述第二主题用于接收用于所述车辆(101)的至少一个第二消息(M2)，所述系统(100)的特征在于，所述系统还包括致动器(104)，所述致动器能够接收所述第一消息(M1)并且能够执行对于所述第一消息(M1)的验证，并且，当所述第一消息(M1)的验证结果为肯定时，则所述致动器能够将所述第二消息(M2)发布到所述第二主题(R2)中，以便向所述车辆传输所述命令。

Description

用于远程地控制车辆的系统
技术领域
本发明涉及对于机动车辆的远程控制，并且更确切地涉及这些控制的安全性。
背景技术
从文件US2015/0281374已知一种用于与车辆远程地通讯的系统。该系统包括消息代理，所述消息代理包括主题(rubriques)。所述系统能够借助于所述消息代理在车辆与远程计算机之间交换消息。具体地，所述系统通过将消息发布到所述代理的主题中来使所述远程计算机能够控制对于所述车辆的动作的实施(例如，锁止所述车辆)。
这种系统的缺点之一在于增加了车辆遭受黑客行为的风险。事实上，当心怀恶意的人能够以欺诈性的方式将消息发布到所述代理的主题中时，则会出现问题。所述心怀恶意的人可因此远程地获取对所述车辆的掌控。因此需要改善这种系统的安全性。
发明内容
本发明的目的在于使对于车辆的远程控制更加安全。
为此，本发明更确切地提供了一种基于终端远程地控制车辆的系统，所述系统包括消息代理，所述消息代理包括：
-第一主题，所述第一主题用于接收由所述终端发布的至少一个第一消息，所述第一消息包括命令，
-第二主题，所述第二主题用于接收用于所述车辆的至少一个第二消息，
所述系统的特征在于，所述系统还包括致动器，所述致动器能够接收所述第一消息并且能够执行对于所述第一消息的验证，并且，当所述第一消息的验证结果为肯定时，则所述致动器能够将所述第二消息发布到所述第二主题中，以便向所述车辆传输所述命令。
对于这些远程控制的使用，本发明将一种额外干涉(即致动器)集成到在所述终端与所述车辆之间的交换中。
所述额外干涉通过阻止在(例如与所述车辆非物理性联接的)这些远程终端与所述车辆之间的直接交换来分离(cloisonnera)通讯。
该干涉负责核实经呈报的命令并且仅在所述命令有效且合法时将所述命令呈报给所述车辆。
根据本发明的控制系统包括一种专用于系统安全性的专用元件(即致动器)。经发布到所述代理的主题中并且用于所述车辆的所有消息由所述致动器分析，以便验证所述消息的真实性。经发布的消息不由所述车辆直接消费。
根据本发明，仅所述致动器能够将消息传输到所述车辆所订阅的主题中。
有利地，所述第一消息包括包含授权的授权令牌，并且所述致动器包括验证部件，所述验证部件能够验证包含在所述第一消息中的命令是否符合所述令牌的授权。
该特征能够通过验证包含在所述第一消息中的命令是否与所述令牌的授权一致来改善安全性。
有利地，所述令牌经加密和签名，并且所述致动器包括用于解密和验证令牌签名的部件。
该特征能够通过加密(用于确保机密性)和通过签名(用于确保所述令牌由受信任的机构发放并且没有被篡改)来改善安全性。
有利地，仅所述终端被授权将消息发布到所述第一主题中。
该特征还能够改善所述系统的安全性。由于仅终端可向所给的主题中发布，这避免了所述致动器要管理未经授权的消息流。该特征允许防攻击的保护，所述攻击旨在从非法终端大量地发送消息来使所述系统饱和。
有利地，仅所述车辆被授权接收经发布到所述第二主题中的消息。
该特征能够改善所述系统的机密性，因为仅所述车辆可阅读所述消息。
有利地，所述消息代理还包括第三主题，所述第三主题用于接收由所述车辆发布的至少一个第三消息，并且所述致动器接收经发布到所述第三主题中的第三消息。
该特征能够改善安全性和可靠性。该特征使所述致动器能够接收来自车辆一方的消息，以便接受或拒绝经要求的命令。
有利地，所述消息代理配置成使得所述终端还接收所述第三消息。
该特征使所述终端(并因此使所述用户)能够知晓命令是否良好地实施。
有利地，根据本发明的用于控制车辆的系统还包括存储装置，并且所述消息代理配置成使得所述存储装置接收所述第三消息。
该特征使所述存储装置能够知晓命令是否良好地实施并且能够获取由所述车辆发射的数据。
有利地，所述致动器还配置用于：
-基于消息确定一系列条件，
-验证所确定的一系列条件，
-仅当所述条件经验证时，将所述消息发布到所述第二主题中。
该特征使所述致动器能够过滤一些消息，并且能够使所述车辆不会因不期待的消息而困扰(encombrer)。
附图说明
通过阅读下文中的详细说明和附图，本发明的其它特征和优点将更加清楚，在所述附图中：
-图1示出了根据本发明的用于远程地控制车辆的系统；
-图2示出了能够由根据本发明的系统控制的车辆的示例。
具体实施方式
所述附图不仅可用于补充本发明，还可在必要时有助于限定本发明。
图1示出了用于基于终端102远程地控制车辆101的系统100。所述系统100包括消息代理103以及能够与所述代理103交换消息的致动器104。
参考图2，车辆101包括第一计算机21。所述第一计算机21能够例如借助于无线网络(例如：3G、4G、Wi-Fi)远程地与代理103交换数据。
车辆101例如包括第二计算机22，所述第二计算机例如专用于管理车辆101的发动机。车辆101例如包括第三计算机23，所述第三计算机例如专用于管理车辆101的车厢。所述第三计算机23管理车辆101的一定数量的电气装备(尤其是：安全气囊、内部照明、车门和行李箱的锁止/解锁、电动车窗和天窗的运行、雨刷的节奏)。
所述计算机21、22、23中的每个包括至少一个处理器和至少一个存储器。
车辆101包括至少一个数据总线24，所述至少一个数据总线上流通有由装载在车辆101中的不同计算机21、22、23交换的数据。数据总线24例如为CAN(即Controller AreaNetwork(控制器局域网络))类型的总线，即多路传输系统，多个计算机在所述多路传输系统上通过交换通讯帧来依次进行通讯。
终端102是一种能够执行软件应用并且包括至少一个处理器和至少一个存储器的装置。所述软件应用能够向代理103生成或发起消息。
终端102例如是与因特网网络连接的电脑，在该网络上通过本地WEB浏览器来执行远程WEB应用。该远程应用能够向代理103发送消息。
但终端102还可为手机，所述手机执行能够直接向代理103发送消息的手机应用。
消息代理103(或按英语表达的message broker)提供了一种发布/订阅机制。所述发布/订阅机制使用主题(topic)的概念，通过所述主题，至少一个发行者(publisher)发送消息，且至少一个订阅者(subscriber)接收消息。
所述订阅者订阅一个或多个主题。所述订阅者仅接收经发布到所订阅的主题中的消息。
根据本发明的代理103包括至少一个第一主题R1和至少一个第二主题R2。
第一主题R1能够接收终端102的消息M1。换句话说，至少一个终端102是主题R1中的编辑者。主题R1专用于所给的终端102并且包含使致动器104能够识别该终端的元素。
经发布到第一主题R1中的消息M1由致动器104接收。换句话说，所述致动器订阅第一主题R1。
有利地，仅终端102被授权将消息发布到第一主题R1中。多个终端102可将消息发布到主题R1中。在附图的该情况下，每个主题R1仅对应于一个终端102。并且致动器104订阅所有主题R1。
第二主题R2使车辆101能够接收来自于致动器104的消息M2。换句话说，致动器104是第二主题R2中的编辑者，并且车辆101订阅主题R2。主题R2专用于所给的车辆101并且包含使致动器104能够识别该车辆的元素。
该特征能够改善所述系统的安全性。通过限制被授权向主题上发布的终端，可防止向代理103发送大量消息来使所述代理饱和使所述代理不可用的恶意尝试。
通过将在终端102与车辆101之间的交换分割成两个分开的主题，可防止在不具有授权的情况下在车辆101上使用远程功能的恶意企图。换句话说，对于授权的验证由致动器104实施而不由车辆101实施。
有利地，仅车辆101被授权接收经发布到第二主题R2中的消息。换句话说，仅车辆101订阅主题R2。
该特征能够改善所述系统的机密性，因为仅车辆101接收经发布到第二主题R2中的消息。
为了便于发布和订阅所述主题，所述主题可分等级地组织成树的形式。
有利地，所述消息代理103包括专用于所述车辆的主题R2。该主题例如通过使用适合于车辆101的识别码(例如该车辆的VIN(英语表达“Vehicle Identification Number(车辆识别码)”的首字母缩合词)来命名。该主题可包括多个子主题。
在实施例中，第二主题R2包括的子主题至少与所述车辆的可远程致动的功能一样多，所述子主题分等级地组织或不分等级地组织。换句话说，所述车辆的每个功能与专用于所述每个功能的主题关联。在该实施例中，在功能主题中发布消息意味着所述车辆触发所述功能。理解到，在该实施例中，经发布到所述主题中的第二消息M2不需要包含所述命令。
在所述第一消息中指出的命令由致动器104使用以确定第二消息M2发布到哪一主题中。
例如，主题R2包括用于解锁门窗的子主题、用于点亮信号灯的另一子主题……
在另一实施例中，第二主题R2包括至少一个子主题，所述至少一个子主题用于接收涉及多个功能的命令消息。在该实施例中，用于解锁门窗的命令以及用于点亮信号灯的命令例如发布到同一子主题中。
从终端102向代理103发送的消息至少包括以下数据：所述车辆的识别码、授权令牌和命令。
所述识别码例如为所述车辆的序列号或VIN(即“Vehicle IdentificationNumber”)或用于独一地识别车辆的任何其它方式。
授权令牌(或token)用于传递认证和授权(也称为“identity credentials(身份凭证)”)。所述授权令牌至少包括以下数据：
-第一数据(access_token(访问令牌))，所述第一数据包含用户的权限；
-第二数据(expires_in(过期时间))，所述第二数据对应于所述令牌的有效性的结束日期；
-第三数据(token_signature(令牌签名))，所述第三数据对应于令牌签名(即散列(condensat)(或“hash(哈希)”，所述散列通过哈希算法(例如SHA-1)生成且任选地通过认证机构的私有密钥(例如非对称加密算法RSA)进行加密)。所述签名确保所述消息的发射者的真实性和所述消息的完整性(未篡改性)。
有利地，所述令牌也被加密。当所述令牌通过(例如RSA类型的)非对称加密算法进行加密时，则所述令牌通过公共密钥进行加密并且通过仅由致动器104已知的私有密钥进行解密。
致动器104是一种负责验证消息有效性的装置。致动器104包括用于接收经发布到第一主题R1中的消息的接收部件。
致动器104还包括用于验证第一消息的部件。这些部件能够对第一消息M1验证如下内容：
-所述消息的完整性，通过将所述消息M1的签名与基于所接收的消息计算出的散列进行比较；
-第一消息M1的令牌的有效日期是否未被超过；
-包含在第一消息M1中的命令是否符合所述令牌中描述的授权。
本发明还涉及一种基于终端102远程地控制车辆101的方法。该方法示出在图1上并且由不同的经标号箭头示出。所述方法包括以下步骤。
所述方法首先包括未示出的步骤，在该步骤期间，用户(例如通过输入用户名和密码)向终端102认证。经认证的用户可访问可应用到一个或多个车辆上的不同命令。终端102(用户在该终端上进行认证)接收来自于受信任的机构的授权令牌。
第一步骤1包括由所述用户在终端102上选择命令。在所述示例中，所述命令是用于打开所述车辆的车门的命令。
第二步骤2包括向代理103发送第一消息M1，所述第一消息包括由所述用户选择的命令。所述第一消息M1用于由代理103收容的第一主题R1。如上所述，所述第一消息M1还包括授权令牌以及与车辆101相关联的识别码。
第三步骤3包括由致动器104接收第一消息M1，所述致动器104订阅第一主题R1。在接收到第一消息M1时，所述致动器104验证所述第一消息M1的有效性。具体地，所述致动器104验证包含在要发出的消息中的令牌的有效性(尤其是所述令牌的有效日期以及所述令牌的签名)。所述致动器104还验证包含在所述消息中的命令是否由所述令牌中描述的授权良好地授权。
所述致动器104还基于所述消息的车辆识别码确定所述第二消息需发布到哪一主题中。
假设在所述示例中，第一消息M1是有效的并且第二消息M2需发布到主题R2中。
致动器104将第二消息M2发布到(步骤4)第二主题R2中。
车辆101接收(步骤5)所述消息，因为所述车辆订阅了所述第二主题。
车辆101借助于通信计算机21接收第二消息M2。车辆101配置用于在接收到第二消息M2时执行所述命令。有利地，车辆101可验证执行条件以接受或不接受执行所述命令。
在所述示例中，车辆101在执行打开车门的命令之前验证所述车辆是否良好地停止。
优选地，车辆101响应于第二消息M2而发射(步骤6)第三消息M3，所述第三消息指示所述命令是否已执行。所述第三消息M3发布到第三主题R3中。
致动器104接收(步骤7)由车辆101发射的第三消息M3。
在终端102还订阅第三主题R3的情况下，所述终端接收车辆101的确认消息。这样，发起所述命令的用户被告知他的命令的执行(或不执行)。
在存储装置105还订阅第三主题R3的情况下，所述存储装置还接收车辆101的消息。所述存储装置能够存储由车辆101发射的消息。这样存储的第三消息M3能够确定车辆101在所给的时刻上的状态或者能够建立车辆101的状态史。

Claims (8)

1.一种用于基于终端(102)远程地控制车辆(101)的系统(100)，所述系统包括消息代理(103)，所述消息代理包括：
-第一主题(R1)，所述第一主题用于接收由所述终端(102)发布的至少一个第一消息，所述第一消息(M1)包括命令，
-第二主题(R2)，所述第二主题用于接收用于所述车辆(101)的至少一个第二消息(M2)，
其特征在于，所述系统(100)还包括致动器(104)，所述致动器能够接收所述第一消息(M1)并且能够执行对于所述第一消息(M1)的验证，并且，当所述第一消息(M1)的验证结果为肯定时，则所述致动器能够将所述第二消息(M2)发布到所述第二主题(R2)中，以便向所述车辆传输所述命令，所述第二消息(M2)包括所述命令，其中，所述第一消息(M1)包括包含授权的授权令牌，并且，所述致动器(104)包括验证部件，所述验证部件能够验证包含在所述第一消息(M1)中的命令是否符合所述授权令牌的授权。
2.根据权利要求1所述的用于基于终端(102)远程地控制车辆(101)的系统(100)，其特征在于，所述授权令牌经加密和签名，并且，所述致动器(104)包括用于解密和验证令牌签名的部件。
3.根据权利要求1或2所述的用于基于终端(102)远程地控制车辆(101)的系统(100)，其特征在于，仅所述终端(102)被授权将消息发布到所述第一主题(R1)中。
4.根据权利要求1或2所述的用于基于终端(102)远程地控制车辆(101)的系统(100)，其特征在于，仅所述车辆(101)被授权接收经发布到所述第二主题(R2)中的消息。
5.根据权利要求1或2所述的用于基于终端(102)远程地控制车辆(101)的系统(100)，其特征在于，所述消息代理(103)还包括第三主题(R3)，所述第三主题用于接收由所述车辆(101)发布的至少一个第三消息(M3)，并且，所述致动器(104)接收经发布到所述第三主题(R3)中的第三消息(M3)。
6.根据权利要求5所述的用于基于终端(102)远程地控制车辆(101)的系统(100)，其特征在于，所述消息代理(103)配置成使得所述终端(102)还接收所述第三消息(M3)。
7.根据权利要求5所述的用于基于终端(102)远程地控制车辆(101)的系统(100)，其特征在于，所述系统还包括存储装置(105)，并且，所述消息代理(103)配置成使得所述存储装置(105)接收所述第三消息(M3)。
8.根据权利要求1、2、6和7中任一项所述的用于基于终端(102)远程地控制车辆(101)的系统(100)，其特征在于，所述致动器(104)还配置用于：
-基于所述第一消息(M1)确定一系列条件，
-验证所确定的一系列条件，
-仅当所述条件经验证时，将所述第二消息(M2)发布到所述第二主题(R2)中。
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