CN109640293A - 车辆通信系统和车辆 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种车辆通信系统和车辆，用于解决相关技术中智能网联车辆容易被入侵的技术问题。所述车辆通信系统包括：中央网关；无线通信模块，与中央网关连接；以及功能域控制器，与中央网关连接；其中，所述无线通信模块用于与外界终端交互报文信息，并在所述报文信息为转发报文信息时，将所述转发报文信息发送给所述中央网关；所述中央网关用于根据所述转发报文信息确定出对应的功能域控制器，以及在确认发送所述转发报文信息的外界终端存在于防火墙的白名单内时，对所述转发报文信息进行硬件加密，并将加密后的所述转发报文信息发送给对应的所述功能域控制器。

Description

车辆通信系统和车辆
技术领域
本公开涉及车辆工程领域，具体地，涉及一种车辆通信系统和车辆。
背景技术
随着科技的日新月异，车辆在人们的生活中扮演着越来越重要的角色，同时，人们对于车辆的各种性能也提出了更高的要求。为适应人们的各种需求，汽车逐渐走向智能化，各种智能控制器也层出不穷。
然而，随着车辆智能化、网联化和电动化程度的转变，黑客可攻击途径和手段在变得更多，智能网联汽车所面临的信息安全问题愈加严峻。安全情报显示，信息篡改、病毒入侵等手段已成功被黑客应用于车辆攻击。
发明内容
本公开提供一种车辆通信系统和车辆，以解决相关技术中智能网联车辆容易被入侵的技术问题。
为实现上述目的，本公开实施例的第一方面，提供一种车辆通信系统，所述系统包括：
中央网关；
无线通信模块，与所述中央网关连接；以及
功能域控制器，与所述中央网关连接；
其中，所述无线通信模块用于与外界终端交互报文信息，并在所述报文信息为转发报文信息时，将所述转发报文信息发送给所述中央网关；所述中央网关用于根据所述转发报文信息确定出对应的功能域控制器，以及在确认发送所述转发报文信息的外界终端存在于防火墙的白名单内时，对所述转发报文信息进行硬件加密，并将加密后的所述转发报文信息发送给对应的所述功能域控制器。
可选地，所述功能域控制器用于根据所述转发报文信息确定出连接于所述功能域控制器的目标节点，并对所述转发报文信息进行硬件加密，并将加密后的所述转发报文信息发送给所述目标节点。
可选地，所述功能域控制器采用对称加密算法对所述转发报文信息进行硬件加密。
可选地，所述功能域控制器包括动力域控制器和辅助驾驶域控制器；连接于所述动力域控制器的节点至少包括动力传动系统；连接于所述辅助驾驶域控制器的节点至少包括刹车系统和车身稳定控制系统。
可选地，所述功能域控制器还包括娱乐域控制器和车身域控制器；连接于所述娱乐域控制器的节点至少包括车载信息娱乐系统和组合仪表；连接于所述车身域控制器的节点至少包括车身控制模块。
可选地，所述无线通信模块采用安全传输层协议对交互的报文信息进行加密；所述中央控制器采用非对称加密算法对所述转发报文信息进行硬件加密。
可选地，所述无线通信模块采用安全传输层协议对交互的报文信息进行加密。
可选地，所述中央网关采用非对称加密算法对所述转发报文信息进行硬件加密。
可选地，所述中央网关连接于车载诊断系统，所述车载诊断系统采用安全传输层协议对与所述中央网关交互的报文信息进行加密。
本公开实施例的第二方面，提供一种车辆，所述车辆包括上述第一方面中任一项所述的车辆通信系统。
采用上述技术方案，至少能够达到如下技术效果：
通过采用基于硬件加密的中央网关，结合防火墙对车载内部网络进行物理隔离，能够对智能网联车辆的信息起到保护作用，有效阻止了黑客智能网联车辆的入侵，解决了相关技术中智能网联车辆容易被入侵的技术问题，提升了车辆的信息安全等级，降低了提升车辆的信息安全等级，降低其被攻破的风险被攻破的风险。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开一示例性实施例示出的一种车辆通信系统的装置框图。
图2是本公开一示例性实施例示出的另一种车辆通信系统的装置框图。
附图标记说明
10车辆通信系统 11无线通信模块
12中央网关 13车载诊断系统
14功能域控制器 15节点
156车身控制模块 141动力域控制器
142辅助驾驶域控制器 143娱乐域控制器
144车身域控制器 151动力传动系统
152刹车系统 153车身稳定控制系统
154车身稳定控制系统 155组合仪表
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
控制器是控制车辆运行、辅助驾驶或车辆娱乐的一个功能模块或系统，比如进行胎压监测的胎压监测系统控制器，控制显示图像的显示器控制器，或者控制车辆转向的转向控制器。在车辆通信网络中，按照控制器的功能，将控制器分为多个域，每个域由一个域网关控制数据传输。在车辆运行中，需要各个控制器之间进行数据(报文信息)传输才能保证车辆的正常运行，比如驾驶员在倒车的时候，需要将摄像头拍摄到车辆后方影像发送到汽车的显示器中，以方便驾驶员观看后方情况。由于传输的一些数据(比如视频数据，音频数据)的数据量很大，所以能够满足大数据量传输的以太网逐渐应用到了车辆通信系统中。将多个功能域网关接入以太网，即构成了以太网的车辆通信网络。
由于车辆连入网络中，使得信息篡改、病毒入侵等手段能够被黑客应用于车辆攻击，为解决以上问题，本公开提供了一种车辆通信系统及车辆。请参考图1，图1是本公开一示例性实施例示出的一种车辆通信系统的装置框图，如图1所示，所述车辆通信系统10包括无线通信模块11、中央网关12、功能域控制器14以及连接于功能域控制器14的节点15。
如图1所示，无线通信模块11与中央网关12连接，所述无线通信模块11用于与外界终端交互报文信息，并在所述报文信息为转发报文信息时，将所述转发报文信息发送给所述中央网关12。所述无线通信模块11作为车辆的外部接口，车辆通过无线通信模块11与外界进行交互，并与云平台进行数据交换。所述无线通信模块11可以是通过移动通信网络与外界终端交互报文信息，比如采用4G与外界终端进行数据交换。所述外界终端可以是通过移动通信网络访问网络服务的用户设备，例如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等用户设备，也可以是云平台服务器。所述无线通信模块11可以是车载T-BOX(Telematics BOX；远程信息处理器)。
由于无线通信模块11作为智能网联车辆的对外界的外部接口，需要进行重点防护，因此，所述无线通信模块11通过采用更加适用于嵌入式系统的TLS(Transport LayerSecurity；安全传输层协议)协议对交互的报文信息进行加密，相比于开源SSL(SecureSockets Layer；安全套接层)协议，更适用智能车载网络系统，并且便于维护。
进一步地，所述无线通信模块11还用于在接收到外界终端的连接请求时，对所述连接请求中的数字签名进行认证，并在所述数字签名通过认证后接收所述外界终端的报文信息。比如，针对手机APP与车辆进行互联、远程控制等功能前，在连接建立初期进行数字签名认证，经过认证才可以进行数据传输。
如图1所示，中央网关12连接着无线通信模块11以及功能域控制器14，因此，中央网关12即能够接收无线通信模块11以及功能域控制器14发送的报文信息，也能将报文信息发送给无线通信模块11以及功能域控制器14。
针对智能网联汽车对网络传输的需求增加，中央网关12采用CAN(ControllerArea Network；控制器局域网络)结合以太网的主体架构，所以中央网关需要支持多路CAN/以太网，两路以上LIN(Local Interconnect Network；一种串行通讯网络)；也因此，中央网关12对车载内部网络进行防护更是重中之重。
所述中央网关12接收到无线通信模块11发送的转发报文信息后，需要根据所述转发报文信息确定出对应的功能域控制器14，并且需要确认发送所述转发报文信息的外界终端是否存在于防火墙的白名单内。当中央网关12确认发送所述转发报文信息的外界终端存在于防火墙的白名单内时，对所述转发报文信息进行硬件加密，并将加密后的所述转发报文信息发送给所述功能域控制器14。通过采用基于硬件加密的中央网关，结合防火墙白名单机制，对车载内部网络能够进行有效防护。
可选地，所述中央网关12采用非对称加密算法对所述转发报文信息进行硬件加密。比如，所述中央网关12可以通过HSM(hardware and security module；硬件安全模块)采用RSA非对称加密算法对转发报文信息进行硬件加密。
所述中央网关12将加密后的所述转发报文信息发送给对应的所述功能域控制器14。具体地，请参考图1和图2，图2是本公开一示例性实施例示出的另一种车辆通信系统的装置框图。本公开中按照控制器的功能可以分为四大功能域：动力域，辅助驾驶域，娱乐域和车身域；对应的功能域控制器14为：动力域控制器141、辅助驾驶域控制器142、娱乐域控制器143和车身域控制器144。
不同的功能域控制器14连接着对应的节点，如图2所示，连接于所述动力域控制器141的节点至少包括动力传动系统151，连接于所述辅助驾驶域控制器142的节点至少包括刹车系统152和车身稳定控制系统153，连接于所述娱乐域控制器143的节点至少包括车载信息娱乐系统154和组合仪表155，连接于所述车身域控制器144的节点至少包括车身控制模块156。
对应的所述功能域控制器14在接收到中央网关12发送的转发报文信息后，需要根据所述转发报文信息确定出连接于所述功能域网关14的目标节点，比如，中央网关12根据转发报文信息确定出对应的功能域网关14为动力域控制器141，中央网关12将加密后的所述转发报文信息发送给动力域控制器141，动力域控制器141再根据所述转发报文信息确定连接于动力域控制器151的目标节点。
可选地，功能域控制器14在收到转发报文信息后，还需要对所述转发报文信息进行硬件加密，然后，功能域控制器14将加密后的所述转发报文信息发送给目标节点。
可选地，所述功能域控制器14采用对称加密算法对所述转发报文信息进行硬件加密，比如，功能域控制器14可以通过HSM采用ECC算法(Elliptic curve cryptography；椭圆对称加密算法)对转发报文信息进行硬件加密。在功能域中通过采用对此加密算法可以有效减小秘钥长度，降低总线负载率。
如图2所示，所述中央网关12连接于车载诊断系统16，为了进一步加强对智能网联车辆的信息保护，所述车载诊断系统16也可以采用安全传输层协议对与所述中央网关12交互的报文信息进行加密。
举例来讲，请参照图2，当车辆厂商需要对车辆的动力传动系统进行系统更新时，可以通过厂商自己创建的云平台服务器将更新数据发送给车辆，车辆通过无线通信模块11接收更新数据；无线通信模块11通过TLS协议将更新数据加密后发送给中央网关12，中央网关12可以首先检测发送更新数据的云平台服务器是不是车辆厂商的服务器(即确认发送更新数据的云平台服务器是否存在于防火墙的白名单内)，在确认该云平台服务器是车辆厂商的服务器后，根据更新数据确认对应的功能域控制器14为动力域控制器141；然后，通过HSM采用RSA非对称加密算法对更新数据进行硬件加密，并把加密后的更新数据发送给动力域控制器141，动力域控制器141根据更新数据确定出连接于所述功能域控制器14的目标节点为动力传动系统151后，通过HSM采用ECC算法对更新数据进行硬件加密，并将加密后的更新数据发送给动力传动系统151，所述动力传动系统151根据更新数据执行系统更新操作。
本公开通过采用基于硬件加密的中央网关，结合防火墙对车载内部网络进行物理隔离，能够对智能网联车辆的信息起到保护作用，有效阻止了黑客智能网联车辆的入侵，解决了相关技术中智能网联车辆容易被入侵的技术问题，提升了车辆的信息安全等级，降低了提升车辆的信息安全等级，降低其被攻破的风险被攻破的风险。
本公开还提供一种车辆，所述车辆包括上述车辆通信系统10。
关于上述实施例中车辆，其中各个装置执行操作的具体方式已经在有关该系统的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种车辆通信系统，其特征在于，所述系统包括：
中央网关；
无线通信模块，与所述中央网关连接；以及
功能域控制器，与所述中央网关连接；
其中，所述无线通信模块用于与外界终端交互报文信息，并在所述报文信息为转发报文信息时，将所述转发报文信息发送给所述中央网关；所述中央网关用于根据所述转发报文信息确定出对应的功能域控制器，以及在确认发送所述转发报文信息的外界终端存在于防火墙的白名单内时，对所述转发报文信息进行硬件加密，并将加密后的所述转发报文信息发送给对应的所述功能域控制器。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述功能域控制器用于根据所述转发报文信息确定出连接于所述功能域控制器的目标节点，并对所述转发报文信息进行硬件加密，并将加密后的所述转发报文信息发送给所述目标节点。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述功能域控制器采用对称加密算法对所述转发报文信息进行硬件加密。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述功能域控制器包括动力域控制器和辅助驾驶域控制器；连接于所述动力域控制器的节点至少包括动力传动系统；连接于所述辅助驾驶域控制器的节点至少包括刹车系统和车身稳定控制系统。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述功能域控制器还包括娱乐域控制器和车身域控制器；连接于所述娱乐域控制器的节点至少包括车载信息娱乐系统和组合仪表；连接于所述车身域控制器的节点至少包括车身控制模块。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无线通信模块还用于在接收到外界终端的连接请求时，对所述连接请求中的数字签名进行认证，并在所述数字签名通过认证后接收所述外界终端的报文信息。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述无线通信模块采用安全传输层协议对交互的报文信息进行加密。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中央网关采用非对称加密算法对所述转发报文信息进行硬件加密。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中央网关连接于车载诊断系统，所述车载诊断系统采用安全传输层协议对与所述中央网关交互的报文信息进行加密。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求1至9中任一项所述的车辆通信系统。
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