CN112347467A - 车载控制器的启动方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车载控制器的启动方法及系统，在车载控制器启动过程中，分别对车载控制器的各校验区域的校验值进行验证，当某校验区域的校验值验证失败时，可仅使对应执行代码不运行，而不影响对下一校验区域的校验值的验证，进而，当某段代码出现问题不能运行时，不影响其它代码的正常运行，使故障对车辆控制的影响最小化，而且，针对启动失败的部分代码，还可以单独进行修正，方便操作，提高更新效率。进一步的，所述车载控制器的各个校验区域可根据执行代码的供应来源进行划分获得，如果某一供应商的代码有问题，只需对该供应商进行问责即可，或者该供应商的供应商代码有问题，也可只对该供应商进行罪责，从而使得供应商的责任范围也相对明确。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车载控制器的启动方法及系统。
背景技术
自从国家网络安全法规出台，整车厂对汽车上的“安全”开始关注。尤其是2015年的黑客大会召开之后，汽车上控制器之间的通信安全、系统安全成为人们逐渐设计的方向，如何保证车载控制器不被非法的更换，在车辆下电到再次上电启动过程中不被插入恶意的代码，从而导致车载控制器启动的时候自动运行该恶意代码成了人们关注的问题。
为了避免发生上述问题，现有车载安全启动方案，在车载控制器启动过程中，对车载控制器的代码进行验证，且，是针对所有代码进行整体验证，因此，当车载控制器的某一代码出现问题时，则车载控制器的所有代码均不执行，如此，虽然可在一定程度上避免恶意代码的插入，但由于只能同时执行所有的代码或不执行任何代码，因此，当某段代码出现问题时，其它正常的代码也不能执行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车载控制器的启动方法及系统，以解决车载控制器在启动过程中当某段代码出现问题时，其它正常的代码也不能执行的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种车载控制器的启动方法，其特征在于，所述车载控制器的执行代码根据预设规则划分为至少一个校验区域，且每个校验区域对应设置一校验值，所述车载控制器的启动方法包括：
在接收到车载控制器的运行请求时，分别对所述车载控制器的各校验区域的校验值进行验证；
若校验值验证通过则运行对应校验区域的执行代码；
若校验值验证不通过则不运行对应校验区域的执行代码。
可选的，在所述的车载控制器的启动方法中，所述车载控制器的各个校验区域根据所述车载控制器的功能对执行代码划分获得。
可选的，在所述的车载控制器的启动方法中，所述车载控制器的各个校验区域根据执行代码的供应来源进行划分获得。
可选的，在所述的车载控制器的启动方法中，所述车载控制器的校验区域包括至少一级校验区域，所述校验区域的级别对应执行代码的开发供应关系。
可选的，在所述的车载控制器的启动方法中，
各个所述校验区域的校验值通过各自的私钥计算获得，所述每个私钥对应唯一的公钥；
所述分别对所述车载控制器的各校验区域的校验值进行验证的步骤包括：通过公钥对对应的校验区域的校验值进行验证。
本发明还提供一种车载控制器的启动系统，所述车载控制器的执行代码根据预设规则划分为至少一个校验区域，且每个校验区域对应设置一校验值，所述车载控制器的启动系统包括：
代码验证模块，用于在接收到车载控制器的运行请求时，分别对所述车载控制器的各校验区域的校验值进行验证；
控制模块，用于若校验值验证通过则运行对应校验区域的执行代码，若校验值验证不通过则不运行对应校验区域的执行代码。
可选的，在所述的车载控制器的启动系统中，所述车载控制器的各个校验区域根据所述车载控制器的功能对执行代码划分获得。
在本发明提供的车载控制器的启动方法及系统中，所述车载控制器的执行代码根据预设规则划分为至少一个校验区域，且每个校验区域对应设置一校验值，在接收到车载控制器的运行请求时，分别对所述车载控制器的各校验区域的校验值进行验证，若校验值验证通过则运行对应校验区域的执行代码，若校验值验证不通过则不运行对应校验区域的执行代码。其中，由于分别对车载控制器的各校验区域的校验值进行验证，因此，当某校验区域的校验值验证失败时，可仅使对应执行代码不运行，而不影响对下一校验区域的校验值的验证，进而，当某段代码出现问题不能运行时，不影响其它代码的正常运行，使故障对车辆控制的影响最小化，而且，针对启动失败的部分代码，还可以单独进行修正，方便操作，提高更新效率。
进一步的，所述车载控制器的各个校验区域可根据执行代码的供应来源进行划分获得，如此，如果某一供应商的代码有问题，只需对该供应商进行问责即可，或者该供应商的供应商代码有问题，也可只对该供应商进行罪责，采用此种方式，供应商的责任范围也会相对明确。
附图说明
图1为本发明实施例提供的车载控制器的启动方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的车载控制器的启动系统的组成框图；
图3为本发明实施例提供的示例性地根据执行代码的供应来源对车载控制器划分校验区域的示意图；
其中，各附图标记说明如下：
1-车载控制器的启动系统；11-代码验证模块；12-控制模块。
具体实施方式
现有车载安全启动方案，之所以车载控制器只能同时执行所有的代码或不执行任何代码，是因为只在车载控制器设置了一个校验值，在车载控制器启动过程中，车载控制器的校验模块只能基于该校验值来对所有代码一起进行校验，因此，一旦车载控制器的某一代码验证不通过时，则车载控制器的所有代码均不执行。
有鉴于此，本发明旨在通过对车载控制器的执行代码划分校验区域，且分别对每个校验区域设置一校验值，进而采用对各校验区域的校验值分别进行验证的方式，以解决车载控制器在启动过程中当某段代码出现问题时，其它正常的代码也不能执行的问题。
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的车载控制器的启动方法及系统进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
首先，如图1所示，本发明实施例提供一种车载控制器的启动方法，所述车载控制器的执行代码根据预设规则划分为至少一个校验区域，且每个校验区域对应设置一校验值，所述车载控制器的启动方法包括：
步骤S11，在接收到车载控制器的运行请求时，分别对所述车载控制器的各校验区域的校验值进行验证；
步骤S12，若校验值验证通过则运行对应校验区域的执行代码；
步骤S13，若校验值验证不通过则不运行对应校验区域的执行代码。
对应的，如图2所示，本发明实施例还提供一种车载控制器的启动系统1，所述车载控制器的执行代码根据预设规则划分为至少一个校验区域，且每个校验区域对应设置一校验值，所述车载控制器的启动系统1包括：
代码验证模块11，用于在接收到车载控制器的运行请求时，分别对所述车载控制器的各校验区域的校验值进行验证；
控制模块12，用于若校验值验证通过则运行对应校验区域的执行代码，若校验值验证不通过则不运行对应校验区域的执行代码。
在本实施例提供的所述车载控制器的启动方法及系统中，由于分别对车载控制器的各校验区域的校验值进行验证，因此，当某校验区域的校验值验证失败时，可仅使对应执行代码不运行，而不影响对下一校验区域的校验值的验证，进而，当某段代码出现问题不能运行时，不影响其它代码的正常运行，使故障对车辆控制的影响最小化，而且，针对启动失败的部分代码，还可以单独进行修正，方便操作，提高更新效率。
其中，所述车载控制器的各个校验区域可根据所述车载控制器的功能对执行代码划分获得，例如按照CAN通信、以太网通信、路由转发、串行通讯以及bootloader等功能代码来进行校验区域的划分。
另外，所述车载控制器的各个校验区域还可根据执行代码的供应来源进行划分获得。一般的，车载控制器的不同代码由不同的供应来源(供应商)提供，通过按供应商划分校验区域，如果某一供应商的代码有问题，只需对该供应商进行问责即可，进一步的，所述车载控制器的校验区域包括至少一级校验区域，所述校验区域的级别对应执行代码的开发供应关系，如果某一供应商的供应商代码有问题，也可只对该供应商进行罪责，采用此种方式，供应商的责任范围也会相对明确。
如图3所示，为示例的根据执行代码的供应来源对车载控制器划分校验区域的示意图，包括一级校验区域和二级校验区域，其中，供应商A和供应商B的执行代码所对应校验区域均为一级校验区域；供应商A的子供应商A1和A2的执行代码，以及供应商B的子供应商B1和B2的执行代码所对应校验区域均为二级校验区域。对于采用以上供应商的客户而言，若存在执行代码验证不通过的情况，只需要对供应商A和/或供应商B问责即可，比如当供应商B的执行代码验证不通过时，对供应商B进行问责即可，而如果是由于供应商B2所对的校验区域的验证值验证不通过而导致供应商B的执行代码验证不通过，则说明子供应商B2的执行代码出现了问题，此时，也只需要对供应商B问责，但由于在车载控制器启动过程中也需要对供应商B2所对应校验区域的校验值)进行验证，故可以帮助供应商B方便地找到执行代码出现问题的供应商B2，由供应商B负责对供应商B2进行问责即可。这种信任链的验证模式，可以快速找出执行代码的问题源头，给执行代码赋予其可追溯性，当执行代码启动出现问题时，可以大大提高解决该问题的效率。
每个车载控制器执行代码的供应来源不同，具体划分情况也不尽相同，图2所示，仅示例了一级校验区域和二级校验区域，但应理解，事实上，还可进一步包括三级、四级、五级等校验区域，而且，除了列举的供应商A和供应商B，一级校验区域还可包括供应商C、D、E、F等的执行代码所对应校验区域。
进一步的，在本发明实施例中，各个所述校验区域的校验值可通过各自的私钥计算获得，所述每个私钥对应唯一的公钥，故在步骤S11，可通过公钥对对应的校验区域的校验值进行验证，具体可通过所述车载控制器的启动系统1的代码验证模块11利用公钥来对对应的校验区域的校验值进行验证。
其中，各个所述校验区域的校验值可分别采用同一私钥计算获得，而后通过同一公钥分别对各个校验值进行验证，或者，各个所述校验区域的校验值均采用不同私钥计算获得，而后通过与各私钥对应的公钥分别对各自所对应的校验区域的校验值进行验证。
具体可包括以下两种设置方式：
(1)所述私钥和所述公钥的数量均为1个，所述私钥和所述公钥为密钥对；
(2)所述公钥和所述私钥的数量均为多个，且均和所述校验区域的数量相同，对应于每一所述校验区域的所述私钥和所述公钥为密钥对。
优选的，本实施例采用非对称加密算法获得所述公钥和所述私钥。
在现有车载安全启动方案中，对各代码进行加密和进行解密的密钥对采用AES128算法得到，也就是说，加密密钥和解密密钥是同一把密钥，而在现有车载控制器还无法防止侧信道攻击的情况下时，若加密密钥和解密密钥是同一把密钥，一旦被攻击者分析出解密密钥，等同于加密密钥也被公开，而一旦加密密钥被公开，就会给攻击者机会篡改内部的代码，并且同时也可以篡改校验值。而在本实施例采用非对称算法获取所述私钥和所述公钥，即使遭受到了侧信道攻击，攻击者分析出公钥，但却无法分析出私钥，因此，相比于现有技术，本发明实施例的所述车载控制器的启动方法进一步提高了车载控制器的启动过程中的安全度。
以下结合车载控制器中的CAN通信代码、以太网通信代码和路由通信代码对本发明实施例提供的车载控制器的启动方法及系统进行举例说明，具体如下，包括：
(1)采用非对称加密算法配置一包括私钥和公钥的密钥对；
(2)利用该私钥对CAN通信代码、以太网通信代码和路由通信代码分别进行数字签名，得到CAN通信代码的第一校验值、以太网通信代码的第二校验值以及路由通信代码的第三校验值；
(3)在车载控制器启动过程中，所述代码验证模块11利用该公钥分别对所述第一校验值、所述第二校验值、所述第三校验值进行验证，若所述第一校验值验证失败，所述第二校验值和所述第三校验值验证通过，则所述控制模块12使CAN通信功能不运行，而使以太网通信功能和路由通信功能运行。
综上所述，本发明提供的车载控制器的启动方法及系统解决了车载控制器在安全启动过程中当某段代码出现问题时，其它正常的代码也不能执行的问题，使故障对车辆控制的影响最小化；而且，针对启动失败的部分代码，还可以单独进行修正，方便操作，提高更新效率；进一步的，还可明确代码供应商的责任范围；另外，还解决了车载控制器在启动过程中，有机会被攻击者篡改内部的代码，并且同时也可以篡改校验值的问题。
需要说明的是，为了描述的方便，描述以上系统时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (10)
1.一种车载控制器的启动方法，其特征在于，所述车载控制器的执行代码根据预设规则划分为至少一个校验区域，且每个校验区域对应设置一校验值，所述车载控制器的启动方法包括：
在接收到车载控制器的运行请求时，分别对所述车载控制器的各校验区域的校验值进行验证；
若校验值验证通过则运行对应校验区域的执行代码；
若校验值验证不通过则不运行对应校验区域的执行代码。
2.如权利要求1所述的车载控制器的启动方法，其特征在于，所述车载控制器的各个校验区域根据所述车载控制器的功能对执行代码划分获得。
3.如权利要求1所述的车载控制器的启动方法，其特征在于，所述车载控制器的各个校验区域根据执行代码的供应来源进行划分获得。
4.如权利要求3所述的车载控制器的启动方法，其特征在于，所述车载控制器的校验区域包括至少一级校验区域，所述校验区域的级别对应执行代码的开发供应关系。
5.如权利要求1～4任一项所述的车载控制器的启动方法，其特征在于，
各个所述校验区域的校验值通过各自的私钥计算获得，所述每个私钥对应唯一的公钥；
所述分别对所述车载控制器的各校验区域的校验值进行验证的步骤包括：通过公钥对对应的校验区域的校验值进行验证。
6.一种车载控制器的启动系统，所述车载控制器的执行代码根据预设规则划分为至少一个校验区域，且每个校验区域对应设置一校验值，所述车载控制器的启动系统包括：
代码验证模块，用于在接收到车载控制器的运行请求时，分别对所述车载控制器的各校验区域的校验值进行验证；
控制模块，用于若校验值验证通过则运行对应校验区域的执行代码，若校验值验证不通过则不运行对应校验区域的执行代码。
7.如权利要求6所述的车载控制器的启动系统，其特征在于，所述车载控制器的各个校验区域根据所述车载控制器的功能对执行代码划分获得。
8.如权利要求6所述的车载控制器的启动系统，其特征在于，所述车载控制器的各个校验区域根据执行代码的供应来源进行划分获得。
9.如权利要求8所述的车载控制器的启动系统，其特征在于，所述车载控制器的校验区域包括至少一级校验区域，所述校验区域的级别对应执行代码的开发供应关系。
10.如权利要求6～9任一项所述的车载控制器的启动系统，其特征在于，
各个所述校验区域的校验值通过各自的私钥计算获得，所述每个私钥对应唯一的公钥；
所述代码验证模块通过公钥对对应的校验区域的校验值进行验证。
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