CN111147492A - 一种数据安全传输系统、方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据安全传输系统、方法及装置，应用于车载控制器间的数据通信，包括：数据安全模块和至少两个车载控制器，至少两个车载控制器均与数据安全模块连接，其中一车载控制器用于对通信数据进行封装，并发送封装后的通信数据；数据安全模块用于获取封装后的通信数据，并校验封装后的通信数据，如果封装后的通信数据校验通过，发送校验后的通信数据；另一车载控制器用于获取校验后的通信数据，对校验后的通信数据进行解封装，得到通信数据。本发明通过将需要进行交互的车载控制器与数据安全模块连接，切断了各车载控制器之间的物理连接，保障了车载控制器的安全，车载控制器间通过共享内存完成数据传输，保障数据安全传输。

Description

一种数据安全传输系统、方法及装置

技术领域

本发明涉及数据传输领域，具体涉及一种数据安全传输系统、方法及装置。

背景技术

随着车载以太网的发展，下一代汽车网络架构将以以太网为主，车载控制器间通过以太网相连接，但是由于各个车载控制器间在物理上未做到隔离，当其中一个车载控制器存在安全隐患时，会导致攻击者通过受控制的车载控制器去攻击其他局域网的车载控制器，数据传输安全难以得到保证。

如何保护车载控制器间数据传输的安全，最大限度的减少或避免因信息泄密、破坏等安全问题所造成的损失，是摆在我们面前亟需解决的一个问题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的车载控制器间通信不安全且效率低的缺陷，从而提供一种数据安全传输系统、方法及装置。

根据第一方面，本发明实施例公开了一种数据安全传输系统，应用于车载控制器间的数据通信，包括：数据安全模块和至少两个车载控制器，所述至少两个车载控制器均与所述数据安全模块连接，其中一所述车载控制器用于对通信数据进行封装，并发送封装后的通信数据；所述数据安全模块用于获取所述封装后的通信数据，并校验所述封装后的通信数据，如果所述封装后的通信数据校验通过，发送校验后的通信数据；另一所述车载控制器用于获取所述校验后的通信数据，对所述校验后的通信数据进行解封装，得到所述通信数据。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，各所述车载控制器包括：数据通讯模块，所述车载控制器通过所述数据通讯模块发送所述封装后的通信数据至共享内存；或通过所述数据通讯模块获取其它所述车载控制器发送的校验后的通信数据。

结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，所述数据通讯模块包括：数据同步模块、驱动，所述数据同步模块用于将所述封装后的通信数据与预设的安全策略进行匹配，当符合所述安全策略时，将所述封装后的通信数据写入共享内存；所述驱动，用于将所述共享内存中的封装后的通信数据同步至所述数据安全模块。

结合第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，所述数据安全模块包括：数据安全驱动，用于当所述封装后的通信数据校验通过时，将所述校验后的通信数据同步到所述车载控制器的共享内存；检测模块，用于检测到所述车载控制器，当所述车载控制器异常时，切断与各所述车载控制器之间的连接。

根据第二方面，本发明实施例还公开了一种数据安全传输方法，应用于车载控制器间的数据通信，包括：获取所述车载控制器封装后的通信数据；对所述封装后的通信数据进行校验；当所述封装后的通信数据校验通过时，将校验后的通信数据发送给所述车载控制器。

结合第二方面，在第二方面第一实施方式中，当所述封装后的通信数据校验不通过时，切断与各所述车载控制器的连接。

结合第二方面第一实施方式，在第二方面第二实施方式中，所述方法还包括：当检测到所述车载控制器异常时，切断与各所述车载控制器的连接。

根据第三方面，本发明实施例公开了一种数据安全传输装置，应用于车载控制器间的数据通信，包括：获取模块，用于获取所述车载控制器封装后的通信数据；校验模块，用于对所述封装后的通信数据进行校验；发送模块，用于当所述封装后的通信数据校验通过时，将校验后的通信数据发送给所述车载控制器。

结合第三方面，在第三方面第一实施方式中，该装置还包括：第一切断模块，用于当所述封装后的通信数据校验不通过时，切断与各所述车载控制器的连接。

结合第三方面第一实施方式，在第三方面第二实施方式中，该装置还包括：第二切断模块，用于当检测到所述车载控制器异常时，切断与各所述车载控制器的连接。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的数据安全传输系统，应用于车载控制器间的数据通信，包括数据安全模块和至少两个车载控制器，至少两个车载控制器均与数据安全模块连接，其中一车载控制器用于对通信数据进行封装，并发送封装后的通信数据，数据安全模块用于获取封装后的通信数据，并校验封装后的通信数据，如果封装后的通信数据校验通过，发送校验后的通信数据，另一车载控制器用于获取校验后的通信数据，对校验后的通信数据进行解封装，得到通信数据。本发明通过将需要进行交互的车载控制器与数据安全模块连接，切断了各车载控制器之间的物理连接，保障了车载控制器的安全，车载控制器间通过共享内存完成数据传输，保障数据安全传输。

2.本发明提供的数据安全传输方法，应用于车载控制器间的数据通信，通过获取所述车载控制器封装后的通信数据，对所述封装后的通信数据进行校验，当所述封装后的通信数据校验通过时，将校验后的通信数据发送给所述车载控制器。本发明通过对封装后的通信数据进行校验，保障数据安全传输。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中数据安全传输系统的一个具体示例图；

图2为本发明实施例2中数据安全传输方法的一个具体示例的流程图；

图3为本发明实施例3中数据安全传输装置的一个具体示例的原理框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种数据安全传输系统，应用于车载控制器间的数据通信，包括：数据安全模块和至少两个车载控制器，至少两个车载控制器均与数据安全模块连接。

本申请实施例以两个车载控制器为例，如图1所示，该数据安全传输系统包括第一车载控制器10、数据安全模块20和第二车载控制器30，第一车载控制器10和第二车载控制器30均与数据安全模块20相连接，本申请实施例将第一车载控制器10作为通信数据发送的控制器，将第二车载控制器30作为通信数据接收的控制器。

第一车载控制器10用于对通信数据进行封装，并发送封装后的通信数据。

示例性地，数据的封装是指第一控制器10的数据链路层将网络层的通信数据加上头和尾形成帧再交付给物理层，因为物理层只管电信号，需要有一个特殊的电信号告诉物理层这是一个帧的开始和结尾，一般头和尾的电信号是连续的10101010这样的形式。

数据安全模块20用于获取封装后的通信数据，并校验封装后的通信数据，如果封装后的通信数据校验通过，发送校验后的通信数据。

示例性地，该数据校验方法可以为奇偶校验、CRC校验、LRC校验、格雷码校验、和校验、异或校验等，本申请实施例对该校验方法不作限定，本领域技术人员可以根据实际情况设定，当封装后的通信数据校验通过，将校验后的通信数据发送给第二车载控制器30。

第二车载控制器30用于获取校验后的通信数据，对校验后的通信数据进行解封装，得到通信数据。

示例性地，数据解封装是指车载控制器的物理层接收到电信号后，知道是一个帧来了，经过模数转换后交付给数据链路层，数据链路层剥离头和尾，把数据交付给上面的网络层。

本发明提供的数据安全传输系统，应用于车载控制器间的数据通信，包括数据安全模块和至少两个车载控制器，至少两个车载控制器均与数据安全模块连接，其中一车载控制器用于对通信数据进行封装，并发送封装后的通信数据，数据安全模块用于获取封装后的通信数据，并校验封装后的通信数据，如果封装后的通信数据校验通过，发送校验后的通信数据，另一车载控制器用于获取校验后的通信数据，对校验后的通信数据进行解封装，得到通信数据。本发明通过将需要进行交互的车载控制器与数据安全模块连接，切断了各车载控制器之间的物理连接，保障了车载控制器的安全。

作为本申请的一个可选实施方式，如图1所示，第一车载控制器10包括：

第一数据通讯模块101，第一车载控制器10通过第一数据通讯模块101发送封装后的通信数据至第一共享内存102；

第二车载控制器30包括：第二数据通讯模块301，通过第二数据通讯模块301获取第一车载控制器10发送的校验后的通信数据。

示例性地，在本申请实施例中，第一数据通讯模块101和第二数据通讯模块301均通过标准接口例如PCI、光纤，等与数据安全模块20相连接，共享内存是允许两个不相关的车载控制器访问同一个逻辑内存，共享内存是两个正在运行的车载控制器之间共享和传递数据的一种非常有效的方式，该共享内存通常为同一段物理内存，车载控制器可以将同一段物理内存连接到自己的地址空间中，所有的车载控制器都可以访问共享内存中的逻辑地址。由于只能知道共享内存的逻辑地址，而不能知道该共享内存的物理地址，数据安全传输系统中通信数据的发送和接收均通过共享内存的方式完成，提高通信数据安全性。

作为本申请的一个可选实施方式，如图1所示，第一数据通讯模块101包括：

第一数据同步模块103，用于将封装后的通信数据与预设的安全策略进行匹配，当符合安全策略时，将封装后的通信数据写入第一共享内存102。

示例性地，该安全策略可以为将封装后的通信数据的目的端口与预先定义的该端口的访问控制策略相匹配，该安全策略还可以为将封装后的通信数据的目的IP与预先定义的该端口的访问控制策略相匹配，当符合安全策略时，认为该封装后的通信数据安全，将该封装后的通信数据写入第一共享内存102。

第一驱动104，用于将第一共享内存102中的封装后的通信数据同步至数据安全模块20。

作为本申请的一个可选实施方式，如图1所示，数据安全模块20包括：

数据安全驱动201，用于当封装后的通信数据校验通过时，将校验后的通信数据同步到第二车载控制器30的第二共享内存302。

示例性地，当封装后的通信数据校验通过时，认为该封装后的通信数据校验安全，数据安全模块20根据预设的方法通过数据安全驱动201同步到第二车载控制器30的第二共享内存302中，该预设的方法可以为将封装后的通信数据发送给指定的车载控制器，本申请实施例对该预设的策略不作具体限定，本领域技术人员可以根据实际情况设定。

本发明实施例的数据安全传输系统仅以第一控制器10发送通信数据，第二车载控制器30接收通信数据为例，在实际数据安全传输系统中，如图1所示，第二数据通讯模块301包括：第二数据同步模块303，第二驱动304，也可以进行通信数据的校验和发送，第一车载控制器10用于接收数据。

检测模块202，用于检测车载控制器，当车载控制器异常时，切断与各车载控制器之间的连接。

示例性地，该检测模块可以检测第一车载控制器10和第二控制器30能否产生正确的控车命令，也可以检测线路状态信息是否能够真实的反映线路上设备的变化，本申请实施例对该检测不作具体限定，本领域技术人员可以根据实际情况设定，当检测到任一车载控制器异常时，为了保证通信数据的安全，数据安全模块自动切断与各车载控制器之间的连接。

本发明实施例的数据安全传输系统仅以两个车载控制器进行数据传输为例，在实际数据安全传输系统中，可以有多个车载控制器与数据安全模块连接，进行数据传输。

实施例2

本发明实施例提供一种数据安全传输方法，应用于车载控制器间的数据通信，如图2所示，包括如下步骤：

S21：获取车载控制器封装后的通信数据。

示例性地，车载控制器将通信数据封装后可以存储在车载控制器，当需要传输时直接从车载控制器调用，也可以是当需要传输时，车载控制器将通信数据封装后直接发送给处理器。

S22：对封装后的通信数据进行校验。

示例性地，该数据校验方法可以为奇偶校验、CRC校验、LRC校验、格雷码校验、和校验、异或校验等，本申请实施例对该校验方法不作限定，本领域技术人员可以根据实际情况设定。

S23：当封装后的通信数据校验通过时，将校验后的通信数据发送给车载控制器。

示例性地，当封装后的通信数据校验通过时，确认该封装后的通信数据安全，将校验后的通信数据发送给车载控制器。对通信数据进行进一步验证，保障数据可靠传输，也避免攻击者攻击其他车载控制器。

本发明提供的数据安全传输方法，应用于车载控制器间的数据通信，通过获取车载控制器封装后的通信数据，对封装后的通信数据进行校验，当封装后的通信数据校验通过时，将校验后的通信数据发送给车载控制器。本发明通过对封装后的通信数据进行校验，保障数据安全传输。

作为本申请的一个可选实施方式，本申请数据安全传输方法还包括：当封装后的通信数据校验不通过时，切断与各车载控制器的连接。

示例性地，当封装后的通信数据校验不通过时，认为该通信数据可能受到攻击不安全，为了避免攻击其他车载控制器，数据安全模块会自动切断与各车载控制器的连接。

作为本申请的一个可选实施方式，本申请数据安全传输方法还包括：当检测到车载控制器异常时，切断与各车载控制器的连接。

示例性地，对车载控制器的检测可以为检测车载控制器能否产生正确的控车命令，也可以为检测线路状态信息是否能够真实的反映线路上设备的变化，本申请实施例对该检测不作具体限定，本领域技术人员可以根据实际情况设定，当检测到车载控制器异常时，为了保证通信数据的安全，数据安全模块自动切断与各车载控制器之间的连接。

实施例3

本发明实施例提供一种数据安全传输装置，应用于车载控制器间的数据通信，如图3所示，包括：

获取模块31，用于获取车载控制器封装后的通信数据。具体实施方式见实施例2中的步骤S21，在此不再赘述。

校验模块32，用于对封装后的通信数据进行校验。具体实施方式见实施例2中的步骤S22，在此不再赘述。

发送模块33，用于当封装后的通信数据校验通过时，将校验后的通信数据发送给车载控制器。具体实施方式见实施例2中的步骤S23，在此不再赘述。

本发明提供的数据安全传输装置，应用于车载控制器间的数据通信，通过获取车载控制器封装后的通信数据，对封装后的通信数据进行校验，当封装后的通信数据校验通过时，将校验后的通信数据发送给车载控制器。本发明通过对封装后的通信数据进行校验，保障数据安全传输。

作为本申请的一个可选实施方式，本申请数据安全传输装置还包括：

第一切断模块，用于当封装后的通信数据校验不通过时，切断与各车载控制器的连接。具体实施方式见实施例2中对应的步骤，在此不再赘述。

作为本申请的一个可选实施方式，本申请数据安全传输装置还包括：

第二切断模块，用于当检测到车载控制器异常时，切断与各车载控制器的连接。具体实施方式见实施例2中对应的步骤，在此不再赘述。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种数据安全传输系统，应用于车载控制器间的数据通信，其特征在于，包括：数据安全模块和至少两个车载控制器，所述至少两个车载控制器均与所述数据安全模块连接，

其中一所述车载控制器用于对通信数据进行封装，并发送封装后的通信数据；

所述数据安全模块用于获取所述封装后的通信数据，并校验所述封装后的通信数据，如果所述封装后的通信数据校验通过，发送校验后的通信数据；

另一所述车载控制器用于获取所述校验后的通信数据，对所述校验后的通信数据进行解封装，得到所述通信数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，各所述车载控制器包括：

数据通讯模块，所述车载控制器通过所述数据通讯模块发送所述封装后的通信数据至共享内存；或通过所述数据通讯模块获取其它所述车载控制器发送的校验后的通信数据。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数据通讯模块包括：数据同步模块、驱动，

所述数据同步模块用于将所述封装后的通信数据与预设的安全策略进行匹配，当符合所述安全策略时，将所述封装后的通信数据写入共享内存；

所述驱动，用于将所述共享内存中的封装后的通信数据同步至所述数据安全模块。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述数据安全模块包括：

数据安全驱动，用于当所述封装后的通信数据校验通过时，将所述校验后的通信数据同步到所述车载控制器的共享内存；

检测模块，用于检测到所述车载控制器，当所述车载控制器异常时，切断与各所述车载控制器之间的连接。

5.一种数据安全传输方法，应用于车载控制器间的数据通信，其特征在于，包括：

获取所述车载控制器封装后的通信数据；

对所述封装后的通信数据进行校验；

当所述封装后的通信数据校验通过时，将校验后的通信数据发送给所述车载控制器。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述封装后的通信数据校验不通过时，切断与各所述车载控制器的连接。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当检测到所述车载控制器异常时，切断与各所述车载控制器的连接。

8.一种数据安全传输装置，应用于车载控制器间的数据通信，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取所述车载控制器封装后的通信数据；

校验模块，用于对所述封装后的通信数据进行校验；

发送模块，用于当所述封装后的通信数据校验通过时，将校验后的通信数据发送给所述车载控制器。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

第一切断模块，用于当所述封装后的通信数据校验不通过时，切断与各所述车载控制器的连接。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

第二切断模块，用于当检测到所述车载控制器异常时，切断与各所述车载控制器的连接。

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