CN113347303A - 一种基于遥控泊车的信息安全设计方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于汽车技术领域，具体的说是一种基于遥控泊车的信息安全设计方法及系统。包括：驾驶员通过手机APP开启或关闭遥控泊车操作时，手机以密文方式将操作指令及相对应的MAC值通过蓝牙传递到ECU1端；ECU1将密文解密后还原成明文并计算出该数据的AMC值，将其与手机APP传送来的MAC值比对确认有效后，并将其转换成CAN信号发送到车端控制器进行相应的控制；本发明通过手机蓝牙通道对车辆进行自动泊车控制情况下的信息安全传输，保证通过手机APP安全有效的进行自动泊车控制，解决了现有泊车过程中如果出现信息被篡改或劫持等情况，将严重影响车辆行驶安全的问题。
Description
技术领域
本发明属于汽车技术领域，具体的说是一种基于遥控泊车的信息安全设计方法及系统。
背景技术
为了更好的适应停车位较小时，驾驶员停车后无法下车的情况，通过手机APP操控车辆进行停车的功能应运而生。对于车端有蓝牙模块的车辆而言，通过手机蓝牙模块和车端蓝牙模块相连实现相应的功能是传输效率最高且对整车费用影响较低的方式。而且泊车功能过程中如果出现信息被篡改或劫持等情况，将严重影响车辆行驶安全。故保障有效的控制指令发出、传输就至关重要了。
发明内容
本发明提供了一种基于遥控泊车的信息安全设计方法及系统，通过手机蓝牙通道对车辆进行自动泊车控制情况下的信息安全传输，保证通过手机APP安全有效的进行自动泊车控制，解决了现有泊车过程中如果出现信息被篡改或劫持等情况，将严重影响车辆行驶安全的问题。
本发明技术方案结合附图说明如下：
一种基于遥控泊车的信息安全设计方法，包括以下步骤：
步骤一、驾驶员通过手机APP开启或关闭遥控泊车操作时，手机以密文方式将操作指令及相对应的MAC值通过蓝牙传递到ECU1端；
步骤二、ECU1将密文解密后还原成明文并计算出该数据的AMC值，将其与手机APP传送来的MAC值比对确认有效后，并将其转换成CAN信号发送到车端控制器进行相应的控制。
所述步骤一的具体方法如下：
11)驾驶员用手机APP通过蓝牙对车辆进行操作，手机APP和车辆蓝牙相互进行认证，并协商出对称算法AES128密钥；
12)驾驶员通过手机APP进行遥控泊车操作，手机APP将其转化成蓝牙报文；
13)APP对相应指令报文用AES128进行加密，其对称密钥采用步骤11)中协商完成的密钥，同时对操作指令报文进行HMAC算法计算后得到相应的MAC值；
14)手机APP将密文及MAC值通过蓝牙通道发送至ECU1。
所述步骤二的具体方法如下：
21)ECU1将接收到的密文用AES128算法及步骤11)中协商完成的密钥进行解密，并采用和步骤13)中相同的HMAC算法对解密出的明文进行计算得到MAC值，将该MAC值与从手机APP中传递来的MAC值进行比对，如一致则执行步骤22)，否则将执行步骤26)；
22)ECU1将控制指令转化为带有Checksum校验值的CAN报文并将其发送给网关；
23)GW将报文发送至ECU2；
24)ECU2接收到报文后，按照Checksum算法对报文内容进行计算，如得到的Checksum值与ECU1处生成的Checksum一致则进入步骤25)，否则进入步骤26)；
25)按照遥控泊车指令进行泊车工作；
26)如步骤21)及步骤24)的HMAC或Checksum校验不正确则丢弃数据。
一种基于遥控泊车的信息安全系统，包括手机、ECU1、网关、ECU2；所述手机集成了泊车APP；所述ECU1为蓝牙模块控制器；所述ECU2为自动泊车控制器；所述手机和ECU1间通过蓝牙相连；所述ECU1及ECU2通过CAN与网关相连。
本发明的有益效果为：
本发明通过手机蓝牙通道对车辆进行自动泊车控制情况下的信息安全传输，保证通过手机APP安全有效的进行自动泊车控制，从而保障车辆按照驾驶员意图进行运行；解决了现有泊车过程中如果出现信息被篡改或劫持等情况，将严重影响车辆行驶安全的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的系统结构示意图；
图2为蓝牙报文加解密框图；
图3为遥控泊车数据传输流程图。
图中：
1-1、手机；2-1、ECU1；2-2、ECU2；3-1、网关。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。
参阅图1，一种基于遥控泊车的信息安全系统，包括手机1-1、ECU12-1、网关3-1、ECU22-2；所述手机1-1集成了泊车APP；所述ECU12-1为蓝牙模块控制器；所述ECU22-2为自动泊车控制器；所述手机1-1和ECU12-1间通过蓝牙相连；所述ECU12-1及ECU22-2通过CAN与网关3-1相连。
所述手机1-1的APP操作指令通过AES进行加密并用HMAC算法计算出MAC值，ECU12-1用AES128解密操作指令并用和手机APP中相同的HMAC算法计算出MAC值。
参阅图2和图3，一种基于遥控泊车的信息安全设计方法，包括以下步骤：
1)驾驶员用手机APP通过蓝牙对车辆进行操作，手机APP和车辆蓝牙相互进行认证，并协商出对称算法AES128密钥；
2)驾驶员通过手机APP进行遥控泊车操作，手机APP将其转化成蓝牙报文；
3)APP对相应指令报文用AES128进行加密，其对称密钥采用步骤11)中协商完成的密钥，同时对操作指令报文进行HMAC算法计算后得到相应的MAC值；
4)手机APP将密文及MAC值通过蓝牙通道发送至ECU1。
5)ECU1将接收到的密文用AES128算法及步骤1)中协商完成的密钥进行解密，并采用和步骤3)中相同的HMAC算法对解密出的明文进行计算得到MAC值，将该MAC值与从手机APP中传递来的MAC值进行比对，如一致则执行步骤6)，否则将执行步骤10)；
6)ECU1将控制指令转化为带有Checksum校验值的CAN报文并将其发送给网关；
7)GW将报文发送至ECU2；
8)ECU2接收到报文后，按照Checksum算法对报文内容进行计算，如得到的Checksum值与ECU1处生成的Checksum一致则进入步骤9)，否则进入步骤10)；
9)按照遥控泊车指令进行泊车工作；
10)如步骤5)及步骤8)的HMAC或Checksum校验不正确则丢弃数据。
实施例一
某驾驶员通过手机APP对车辆实施遥控泊车操作，但手机APP发出的报文并劫持并对密文进行篡改。
如图3所示其遥控泊车数据传输方式如下：
1)驾驶员用手机APP通过蓝牙对车辆进行操作，手机APP和车辆蓝牙相互进行认证，并协商出对称算法AES128密钥；
2)驾驶员通过手机APP进行遥控泊车操作，手机APP将其转化成蓝牙报文；
3)APP对相应指令报文用AES128进行加密，其对称密钥采用步骤1)中协商完成的密钥。同时对操作指令报文进行HMAC算法计算后得到相应的MAC值；
4)手机APP将密文及MAC值通过蓝牙通道发送至ECU1；
5)此时密文被黑客劫持，并对其进行分析。由于该数据采用密文传输，由于黑客不知其算法故无法解析出明文信息，所以无法通过对数据的分析反向推测出数据传输内容。黑客在无法解析传输内容的情况下，对密文进行篡改并伪造成手机APP端将数据发送至ECU1。
6)ECU1接收到经过黑客篡改后的密文，并用AES128算法及步骤1)中协商完成的密钥进行解密，并采用和步骤3)中相同的HMAC算法对解密出的明文进行计算得到MAC值，该MAC值势必与手机APP中传递来的MAC值不同，故将执行步骤10)，直接丢弃指令数据；
实施例二
某驾驶员通过手机APP对车辆实施遥控泊车操作，手机APP中发送出的数据通过蓝牙安全传输至ECU1。ECU1将CAN报文传输至ECU2，但在总线上数据被干扰导致数据传输错误。
如图3所示，遥控泊车数据传输方式如下：
1)驾驶员用手机APP通过蓝牙对车辆进行操作，手机APP和车辆蓝牙相互进行认证，并协商出对称算法AES128密钥；
2)驾驶员通过手机APP进行遥控泊车操作，手机APP将其转化成蓝牙报文；
3)APP对相应指令报文用AES128进行加密，其对称密钥采用步骤1)中协商完成的密钥。同时对操作指令报文进行HMAC算法计算后得到相应的MAC值；
4)手机APP将密文及MAC值通过蓝牙通道发送至ECU1；
5)ECU1将接收到的密文用AES128算法及步骤1)中协商完成的密钥进行解密，并采用和步骤3)中相同的HMAC算法对解密出的明文进行计算得到MAC值，将该MAC值与从手机APP中传递来的MAC值进行比对，比对结果一致故执行步骤6)，；
6)ECU1将控制指令转化为带有Checksum校验值的CAN报文并将其发送给网关；
7)GW将报文发送至ECU2；
8)ECU2接收到报文后，按照Checksum算法对报文内容进行计算，得到的Checksum值与ECU1处生成的Checksum不一致则进入步骤10)，丢弃指令数据；
实施例三
某驾驶员通过手机APP对车辆实施遥控泊车操作，手机APP中发送出的数据通过蓝牙安全传输至ECU1。ECU1将CAN报文传输至ECU2，在总线上传输正常。
如图3所示，遥控泊车数据传输方式如下：
1)驾驶员用手机APP通过蓝牙对车辆进行操作，手机APP和车辆蓝牙相互进行认证，并协商出对称算法AES128密钥；
2)驾驶员通过手机APP进行遥控泊车操作，手机APP将其转化成蓝牙报文；
3)APP对相应指令报文用AES128进行加密，其对称密钥采用步骤1)中协商完成的密钥。同时对操作指令报文进行HMAC算法计算后得到相应的MAC值；
4)手机APP将密文及MAC值通过蓝牙通道发送至ECU1；
5)ECU1将接收到的密文用AES128算法及步骤1)中协商完成的密钥进行解密，并采用和步骤3)中相同的HMAC算法对解密出的明文进行计算得到MAC值，将该MAC值与从手机APP中传递来的MAC值进行比对，比对结果一致故执行步骤6)；
6)ECU1将控制指令转化为带有Checksum校验值的CAN报文并将其发送给网关；
7)GW将报文发送至ECU2；
8)ECU2接收到报文后，按照Checksum算法对报文内容进行计算，得到的Checksum值与ECU1处生成的Checksum一致则进入步骤9)；
9)按照遥控泊车指令进行泊车工作直至泊车成功。
可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种基于遥控泊车的信息安全设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、驾驶员通过手机APP开启或关闭遥控泊车操作时，手机以密文方式将操作指令及相对应的MAC值通过蓝牙传递到ECU1端；
步骤二、ECU1将密文解密后还原成明文并计算出该数据的AMC值，将其与手机APP传送来的MAC值比对确认有效后，并将其转换成CAN信号发送到车端控制器进行相应的控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于遥控泊车的信息安全设计方法，其特征在于，所述步骤一的具体方法如下：
11)驾驶员用手机APP通过蓝牙对车辆进行操作，手机APP和车辆蓝牙相互进行认证，并协商出对称算法AES128密钥；
12)驾驶员通过手机APP进行遥控泊车操作，手机APP将其转化成蓝牙报文；
13)APP对相应指令报文用AES128进行加密，其对称密钥采用步骤11)中协商完成的密钥，同时对操作指令报文进行HMAC算法计算后得到相应的MAC值；
14)手机APP将密文及MAC值通过蓝牙通道发送至ECU1。
3.根据权利要求2所述的一种基于遥控泊车的信息安全设计方法，其特征在于，所述步骤二的具体方法如下：
21)ECU1将接收到的密文用AES128算法及步骤11)中协商完成的密钥进行解密，并采用和步骤13)中相同的HMAC算法对解密出的明文进行计算得到MAC值，将该MAC值与从手机APP中传递来的MAC值进行比对，如一致则执行步骤22)，否则将执行步骤26)；
22)ECU1将控制指令转化为带有Checksum校验值的CAN报文并将其发送给网关；
23)GW将报文发送至ECU2；
24)ECU2接收到报文后，按照Checksum算法对报文内容进行计算，如得到的Checksum值与ECU1处生成的Checksum一致则进入步骤25)，否则进入步骤26)；
25)按照遥控泊车指令进行泊车工作；
26)如步骤21)及步骤24)的HMAC或Checksum校验不正确则丢弃数据。
4.一种基于遥控泊车的信息安全系统，其特征在于，包括手机、ECU1、网关、ECU2；所述手机集成了泊车APP；所述ECU1为蓝牙模块控制器；所述ECU2为自动泊车控制器；所述手机和ECU1间通过蓝牙相连；所述ECU1及ECU2通过CAN与网关相连。
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| CN115102752A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-09-23 | 一汽奔腾轿车有限公司 | 一种基于商用密码算法的汽车数据安全存储方法 |
| CN115102752B (zh) * | 2022-06-17 | 2024-05-10 | 一汽奔腾轿车有限公司 | 一种基于商用密码算法的汽车数据安全存储方法 |
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