DE102019103419A1

DE102019103419A1 - Fahrzeugkommunikationssystem und Fahrzeugkommunikationsverfahren

Info

Publication number: DE102019103419A1
Application number: DE102019103419.1A
Authority: DE
Inventors: Masashi Nakagawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-03-27
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2019-10-02
Also published as: CN110312232B; US20190305939A1; US11218309B2; JP2019176258A; CN110312232A; JP6950605B2

Abstract

Eine On-Board-Vorrichtung (130) überträgt eine verschlüsselte Nachricht (MS), die außerhalb eines Fahrzeugs verschlüsselt wird, an eine oder mehrere Fahrzeugsteuerungen (120), die mit einem Fahrzeugnetzwerk (NW1, NW2) verbunden sind. Wenn die verschlüsselte Nachricht (MS) eine individuelle Nachricht an eine der Fahrzeugsteuerungen (120) ist, überträgt die On-Board-Vorrichtung (130) die verschlüsselte Nachricht (MS) über das Fahrzeugnetzwerk (NW1, NW2) an die eine der Fahrzeugsteuerungen (120). Wenn die verschlüsselte Nachricht (MS) eine gemeinsame Nachricht an die eine oder mehrere Fahrzeugsteuerungen (120) ist, entschlüsselt die On-Board-Vorrichtung (130) die verschlüsselte Nachricht (MS) unter Verwendung eines Verschlüsselungsschlüssels (K2, K5), der der On-Board-Vorrichtung (130) gehört, und überträgt dann die entschlüsselte Nachricht über das Fahrzeugnetzwerk (NW1, NW2) an die eine oder mehreren Fahrzeugsteuerungen (120).

Description

HINTERGRUND
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Fahrzeugkommunikationssystem und ein Fahrzeugkommunikationsverfahren zum Senden und Empfangen einer verschlüsselten Nachricht.
Die japanische offengelegte Patentanmeldung mit der Nr. JP 2013-201510 A beschreibt ein Beispiel für ein solches Fahrzeugkommunikationssystem. In diesem System verwaltet eine Vorrichtung zum Weiterleiten von Daten von einem Knoten zu einem anderen Nodes bzw. Knoten zentral, ob eine Nachricht verschlüsselt werden soll oder nicht. Die Nachrichtenverschlüsselung wird in einer Einheit aus einer Kombination aus einem Bus, der mit einem sendeseitigen Nodes bzw. Knoten verbunden ist, und einem Bus, der mit einem empfangsseitigen Knoten verbunden ist, verwaltet. Somit müssen die Knoten keine Nachrichtenverschlüsselung aufweisen. Dies entlastet die Knoten und erhöht die Sicherheit der Datenkommunikation.
KURZFASSUNG
Wenn jedoch in dem im oben beschriebenen Dokument beschriebenen System der empfangsseitige Knoten durch Knoten konfiguriert wird, die mit einem Fahrzeugnetzwerk verbunden sind, empfängt ein vorbestimmter Knoten eine verschlüsselte Nachricht über das Fahrzeugnetzwerk und entschlüsselt die empfangene Nachricht. Der vorgegebene Knoten überträgt die entschlüsselte Nachricht sequentiell über das Fahrzeugnetzwerk an andere Knoten. Das heißt, wenn die verschlüsselte Nachricht zwischen den mit dem Fahrzeugnetzwerk verbundenen Knoten geteilt wird, wird die gleiche Nachricht vor und nach der Entschlüsselung doppelt an das Fahrzeugnetzwerk übertragen. Dies erhöht die Kommunikationslast im Fahrzeugnetzwerk.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Fahrzeugkommunikationssystem und ein Fahrzeugkommunikationsverfahren zur Verringerung der Kommunikationslast in einem Fahrzeugnetzwerk bereitzustellen, indem eine doppelte Übertragung einer Nachricht vor und nach der Entschlüsselung an das Fahrzeugnetzwerk vermieden wird.
Die Beispiele für die vorliegende Offenbarung werden nun beschrieben.
Beispiel 1: Ein Fahrzeugkommunikationssystem ist vorgesehen. Das Fahrzeugkommunikationssystem beinhaltet eine On-Board-Vorrichtung und eine oder mehrere Fahrzeugsteuerungen, die mit einem Fahrzeugnetzwerk verbunden sind. Die On-Board-Vorrichtung ist konfiguriert, um eine verschlüsselte Nachricht, die außerhalb eines Fahrzeugs verschlüsselt ist, an die eine oder mehrere Fahrzeugsteuerungen zu übertragen, die mit dem Fahrzeugnetzwerk verbunden sind, wenn die verschlüsselte Nachricht eine individuelle Nachricht an eine der Fahrzeugsteuerungen ist, die verschlüsselte Nachricht an die eine der Fahrzeugsteuerungen über das Fahrzeugnetzwerk zu übertragen, und wenn die verschlüsselte Nachricht eine gemeinsame Nachricht an die eine oder die mehreren Fahrzeugsteuerungen ist, und um die verschlüsselte Nachricht unter Verwendung eines Verschlüsselungsschlüssels zu entschlüsseln, der der On-Board-Vorrichtung gehört, und dann die entschlüsselte Nachricht an die eine oder die mehreren Fahrzeugsteuerungen über das Fahrzeugnetzwerk zu übertragen.
Die oben beschriebene Konfiguration vermeidet eine doppelte Übertragung derselben Nachricht vor und nach der Entschlüsselung an das Fahrzeugnetzwerk und reduziert so die Kommunikationslast auf das Fahrzeugnetzwerk.
Beispiel 2: Bei dem Fahrzeugkommunikationssystem gemäß Beispiel 1 wird es bevorzugt, dass Attributinformationen, die sich auf ein Nachrichtenziel beziehen, an die verschlüsselte Nachricht angehängt werden und dass die eingebaute Vorrichtung konfiguriert ist, um ein Ziel der verschlüsselten Nachricht basierend auf den Attributinformationen zu bestimmen.
Die oben beschriebene Konfiguration ermöglicht es, festzustellen, ob die verschlüsselte Nachricht eine individuelle Nachricht an jede ECU oder eine gemeinsame Nachricht an die ECUs ist, ohne die verschlüsselte Nachricht zu entschlüsseln.
Beispiel 3: Bei dem Fahrzeugkommunikationssystem gemäß Beispiel 1 oder 2 ist es bevorzugt, dass das Fahrzeugkommunikationssystem weiterhin eine Kommunikationsvorrichtung, die die verschlüsselte Nachricht von außerhalb des Fahrzeugs empfängt, und dieses eine Kommunikationsleitung beinhaltet, die die On-Board-Vorrichtung mit der Kommunikationsvorrichtung verbindet. Die Kommunikationsleitung unterscheidet sich vom Fahrzeugnetzwerk.
Mit der oben beschriebenen Konfiguration kann der von der On-Board-Vorrichtung verwaltete Verschlüsselungscode mit der Kommunikationsvorrichtung geteilt werden, ohne das Fahrzeugnetzwerk zu nutzen. Dies erhöht die Sicherheit des Systems.
Beispiel 4: Bei dem Fahrzeugkommunikationssystem gemäß einem der Beispiele 1 bis 3 ist es bevorzugt, dass das Fahrzeugkommunikationssystem weiterhin eine Netzwerkmanagementvorrichtung beinhaltet, die die Kommunikation der verschlüsselten Nachricht über das Fahrzeugnetzwerk verwaltet, und dass die Netzwerkmanagementvorrichtung konfiguriert ist, um den Verschlüsselungsschlüssel mit der On-Board-Vorrichtung durch Authentifizierung zwischen der Netzwerkmanagementvorrichtung und der On-Board-Vorrichtung zu teilen.
Mit der oben beschriebenen Konfiguration erhält die On-Board-Vorrichtung den Verschlüsselungscode, mit dem die verschlüsselte Nachricht entschlüsselt wird, durch Authentifizierung zwischen der On-Board-Vorrichtung und dem Netzwerkmanagement-Gerät. Wenn die On-Board-Vorrichtung also unbefugt bzw. in nicht autorisierter Art und Weise mit dem Fahrzeugnetzwerk verbunden ist, kann die On-Board-Vorrichtung die verschlüsselte Nachricht nicht entschlüsseln. Dies erhöht die Sicherheit des Systems.
Beispiel 5: Bei dem Fahrzeugkommunikationssystem gemäß Beispiel 4 ist es bevorzugt, dass das Fahrzeugnetzwerk ein erstes Fahrzeugnetzwerk beinhaltet, das mit der On-Board-Vorrichtung verbunden ist, und ein zweites Fahrzeugnetzwerk, das mit der On-Board-Vorrichtung über die Netzwerkmanagementvorrichtung verbunden ist. Es ist auch bevorzugt, dass die Netzwerkmanagementvorrichtung konfiguriert ist, um beim Empfangen der verschlüsselten Nachricht, deren Ziel eine mit dem zweiten Fahrzeugnetzwerk verbundene Fahrzeugsteuerung ist, die verschlüsselte Nachricht über das zweite Fahrzeugnetzwerk an die Fahrzeugsteuerung zu übertragen. Es ist auch bevorzugt, dass die Netzwerkmanagementvorrichtung konfiguriert ist, um beim Empfangen der verschlüsselten Nachricht, deren Ziele eine oder mehrere Fahrzeugsteuerungen sind, die mit dem zweiten Fahrzeugnetzwerk verbunden sind, die verschlüsselte Nachricht unter Verwendung des Verschlüsselungsschlüssels zu entschlüsseln, der der Netzwerkmanagementvorrichtung gehört, und dann die entschlüsselte Nachricht an die eine oder mehrere Fahrzeugsteuerungen zu übertragen, die mit dem zweiten Fahrzeugnetzwerk über das zweite Fahrzeugnetzwerk verbunden sind.
Wenn die On-Board-Vorrichtung die verschlüsselte Nachricht an die an den zweiten Kommunikationsbus angeschlossene Bordsteuerung überträgt, überträgt die On-Board-Vorrichtung die verschlüsselte Nachricht über den ersten Kommunikationsbus an die Netzwerkmanagementvorrichtung, ohne die verschlüsselte Nachricht zu entschlüsseln. Somit kann eine On-Board-Vorrichtung, die auf unbefugte Weise mit dem ersten Kommunikationsbus verbunden ist, den Inhalt der verschlüsselten Nachricht nicht erhalten. Dies erhöht die Sicherheit des Systems.
Beispiel 6: Ein Fahrzeugkommunikationsverfahren zur Ausführung der in den Beispielen 1 bis 5 beschriebenen Verfahren ist vorgesehen.
Beispiel 7: Es ist ein nichtflüchtiges, computerlesbares Speichermedium vorgesehen, das ein Programm speichert, das einen Prozessor veranlasst, die in den Beispielen 1 bis 5 beschriebenen Verfahren auszuführen.
Weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Grundsätze der Offenbarung exemplarisch veranschaulicht.
Figurenliste
Die Offenbarung sowie der Gegenstände und Vorteile lassen sich am besten anhand der folgenden Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen in Zusammenschau mit den dazugehörigen Figuren verstehen:

1 ist ein Blockdiagramm, das den schematischen Aufbau eines Fahrzeugkommunikationssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
2 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel für die Datenkonfiguration einer verschlüsselten Nachricht im Fahrzeugkommunikationssystem von 1 darstellt;
3 ist ein Sequenzdiagramm, das den Ablauf von Verfahrensschritten zur Übertragung einer einzelnen Nachricht an Steuergeräte im Fahrzeugkommunikationssystem von 1 veranschaulicht;
4 ist ein Sequenzdiagramm, das den Ablauf von Prozessen zur Übertragung einer gemeinsamen Nachricht an die ECUs im Fahrzeugkommunikationssystem von 1 veranschaulicht;
5 ist ein Blockdiagramm, das den schematischen Aufbau eines Fahrzeugkommunikationssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht;
6 ist ein Sequenzdiagramm, das den Ablauf von Prozessen zum Übertragen einer gemeinsamen Nachricht an die an einen ersten Kommunikationsbus und einen zweiten Kommunikationsbus angeschlossenen ECUs im Fahrzeugkommunikationssystem von 5 veranschaulicht; und
7 ist ein Sequenzdiagramm, das den Ablauf von Prozessen zum Übertragen einer gemeinsamen Nachricht an die an den zweiten Kommunikationsbus angeschlossenen ECUs im Fahrzeugkommunikationssystem von 5 veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Erste Ausführungsform
Ein Fahrzeugkommunikationssystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird nun mit Bezug auf die 1 bis 4 beschrieben.
Das Fahrzeugkommunikationssystem der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet ein Informationszentrum, das sich außerhalb des Fahrzeugs befindet. Das Informationszentrum verwendet einen Verschlüsselungscode für die verschlüsselte Kommunikation mit einem Relais (On-Board-Vorrichtung), um eine Nachricht zu verschlüsseln. Das Relais überträgt die verschlüsselte Nachricht an ECUs (Fahrzeugsteuerungen), die an einen ersten Kommunikationsbus (Fahrzeugnetzwerk) angeschlossen sind.
Genauer gesagt, wie in 1 dargestellt, beinhaltet ein Fahrzeug 100 eine Busmanagementvorrichtung 110, ECUs 120, eine On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 und ein Relais 130.
Die Busmanagementvorrichtung 110 steuert das Senden und Empfangen von Kommunikationsdaten über die Kommunikationsbusse NW1 und NW2. Die Busmanagementvorrichtung 110 ist über den ersten Kommunikationsbus NW1 mit einer Vielzahl von (zwei in dem in 1 dargestellten Beispiel) ECUs 120, dem Relais 130 und der On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 verbunden. Weiterhin ist die Busmanagementvorrichtung 110 über den Kommunikationsbus NW2 mit einer Vielzahl von (zwei im Beispiel in 1) ECUs 120 verbunden. In der vorliegenden Ausführungsform ist die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 über den Kommunikationsbus NW1 mit der Busmanagementvorrichtung 110 verbunden. Das heißt, die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 ist über den Kommunikationsbus NW1 und die Busmanagementvorrichtung 110 mit dem Kommunikationsbus NW2 verbunden. Die Busmanagementvorrichtung 110 fungiert als Netzwerkmanagementvorrichtung, die die Kommunikation einer verschlüsselten Nachricht MS über die Kommunikationsnetze NW1 und NW2 verwaltet.
Jedes ECU 120 ist eine elektronische Steuerung, die verschiedene Arten der Fahrzeugsteuerung durchführt. Die ECUs 120 werden beispielsweise in eine Antriebs-ECU 120, eine Informations-ECU 120 und eine Körper-ECU 120 für jede Gruppe der ECUs 120 unterteilt, die an die gleichen Kommunikationsbusse NW1 und NW2 angeschlossen sind. Darüber hinaus verwaltet (besitzt) jedes ECU 120 einen ersten geheimen Schlüssel K1 als individuellen Schlüssel für die ECU 120.
Das Relais 130 ist über eine vom Kommunikationsbus NW1 abweichende Kommunikationsleitung S1 mit der On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 verbunden, die mit dem Informationszentrum 200 kommuniziert. Das Relais 130 verwaltet einen zweiten geheimen Schlüssel K2 als eindeutigen Verschlüsselungscode für das Relais 130.
Die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 erhält über die Kommunikationsleitung S1 den zweiten geheimen Schlüssel K2, der vom Relais 130 verwaltet wird. Weiterhin erhält die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 über die Kommunikationsbusse NW1 und NW2 einen ersten öffentlichen Schlüssel K3 gepaart mit dem ersten geheimen Schlüssel K1, der von jedem ECU 120 verwaltet wird, und einen zweiten öffentlichen Schlüssel K4 gepaart mit dem zweiten geheimen Schlüssel K2, der von dem Relais 130 verwaltet wird. Anschließend sendet die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 diese erhaltenen öffentlichen Schlüssel K3 und K4 an das außerhalb des Fahrzeugs befindliche Informationszentrum 200.
Das Informationszentrum 200 beinhaltet einen Fahrzeuginformationsserver 210 und eine zentrale Kommunikationsvorrichtung 220.
Der Fahrzeuginformationsserver 210 beinhaltet eine Fahrzeuginformationsdatenbank 211, die die Fahrzeuginformationen der Fahrzeuge 100 verwaltet. Die Fahrzeuginformationen beinhalten einen voreingestellten Wert, der zur Steuerung des Fahrzeugs durch jede ECU 120 verwendet wird, die im Fahrzeug 100 installiert ist. Weiterhin verwaltet der Fahrzeuginformationsserver 210 die über die zentrale Kommunikationsvorrichtung 220 empfangenen öffentlichen Schlüssel K3 und K4. Beim Übertragen der Fahrzeuginformationen an das Fahrzeug 100 verschlüsselt der Fahrzeuginformationsserver 210 die aus der Fahrzeuginformationsdatenbank 211 gelesenen Fahrzeuginformationen mit dem ersten öffentlichen Schlüssel K3 oder dem zweiten öffentlichen Schlüssel K4, um eine verschlüsselte Nachricht zu erzeugen. Anschließend sendet der Fahrzeuginformationsserver 210 die erzeugte verschlüsselte Nachricht über die zentrale Kommunikationsvorrichtung 220 an das Fahrzeug 100.
Wie in 2 dargestellt, beinhaltet die verschlüsselte Nachricht MS einen Nachrichtenbereich M1 und ein Attributflag M2. Der Nachrichtenbereich M1 beinhaltet verschlüsselungspflichtige bzw. verschlüsselte Fahrzeuginformationen. Das Attributflag M2 enthält Kennzeicheninformationen, die anzeigen, ob der erste öffentliche Schlüssel K3 oder der zweite öffentliche Schlüssel K4 zum Verschlüsseln der verschlüsselten Nachricht MS verwendet wurde. Das Attributflag M2 ist von der Verschlüsselung ausgenommen.
Beim Empfangen der verschlüsselten Nachricht MS vom Informationszentrum 200 liest die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 die im Attributflag M2 enthaltenen Kennzeicheninformationen, ohne die verschlüsselte Nachricht MS zu entschlüsseln. Weiterhin bestimmt die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 das Ziel der verschlüsselten Nachricht MS basierend auf den aus der verschlüsselten Nachricht MS gelesenen Kennzeicheninformationen. Das heißt, das Attributflag M2 beinhaltet Attributinformationen in Bezug auf ein Nachrichtenziel, und die verschlüsselte Nachricht MS beinhaltet das Attributflag M2, so dass die Attributinformationen in Bezug auf ein Nachrichtenziel an die verschlüsselte Nachricht MS angehängt werden.
Genauer gesagt, wenn der für die Verschlüsselung verwendete Schlüssel der erste öffentliche Schlüssel K3 ist, bestimmt die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140, dass die verschlüsselte Nachricht MS eine individuelle Nachricht ist, die an ein bestimmtes ECU 120 gerichtet ist. Die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 überträgt die verschlüsselte Nachricht MS über den ersten Kommunikationsbus NW1 an das spezifische ECU 120, das das Ziel der verschlüsselten Nachricht MS ist, ohne die verschlüsselte Nachricht MS zu entschlüsseln. Beim Empfangen der verschlüsselten Nachricht MS von der On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 entschlüsselt das spezifische ECU 120 die verschlüsselte Nachricht MS unter Verwendung des ersten geheimen Schlüssels K1, der von dem ECU 120 verwaltet wird, um die im Nachrichtenbereich M1 enthaltenen Fahrzeuginformationen zu erhalten.
Wenn der für die Verschlüsselung verwendete Schlüssel der zweite öffentliche Schlüssel K4 ist, bestimmt die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140, dass die verschlüsselte Nachricht MS eine gemeinsame Nachricht ist, die an die ECUs 120 gerichtet ist, die an die Kommunikationsbusse NW1 und NW2 angeschlossen sind. Die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 entschlüsselt die verschlüsselte Nachricht MS mit dem zweiten geheimen Schlüssel K2, der von der On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 verwaltet wird, und sendet die entschlüsselte Nachricht dann über den ersten Kommunikationsbus NW1 an die ECUs 120, die die Ziele der verschlüsselten Nachricht MS sind. Wenn jede ECU 120 die entschlüsselte Nachricht von der On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 empfängt, erhält die ECU 120 die im Nachrichtenbereich M1 der empfangenen Nachricht enthaltenen Fahrzeuginformationen.
Der Verfahrensablauf zur Übertragung einer einzelnen Nachricht an jede ECU 120 im Fahrzeugkommunikationssystem der vorliegenden Ausführungsform wird nun beschrieben.
Wie in 3 dargestellt, verschlüsselt der Fahrzeuginformationsserver 210 zunächst eine Nachricht mit Fahrzeuginformationen mit dem ersten öffentlichen Schlüssel K3. Anschließend weist der Fahrzeuginformationsserver 210 die zentrale Kommunikationsvorrichtung 220 an, die verschlüsselte Nachricht MS zu übertragen.
Die zentrale Kommunikationsvorrichtung 220 überträgt die verschlüsselte Nachricht MS an die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 basierend auf den Anweisungen des Fahrzeuginformationsservers 210.
Die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 bestimmt das Ziel der Nachricht basierend auf dem Attributflag M2 der vom Fahrzeuginformationsserver 210 empfangenen verschlüsselten Nachricht MS. Im Beispiel von wird der erste öffentliche Schlüssel K3 zur Nachrichtenverschlüsselung verwendet. Somit bestimmt die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140, dass die Ziele der Nachricht spezifische ECUs 120 sind, die an die Kommunikationsbusse NW1 und NW2 angeschlossen sind. Die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 überträgt die verschlüsselte Nachricht MS an den ersten Kommunikationsbus NW1, ohne die verschlüsselte Nachricht MS zu entschlüsseln.
Jede ECU 120, das mit dem ersten Kommunikationsbus NW1 verbunden ist, identifiziert das Ziel der verschlüsselten Nachricht MS, die an den ersten Kommunikationsbus NW1 von der On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 gesendet wird. Wenn die ECU 120 erkennt, dass das Ziel der verschlüsselten Nachricht MS die ECU 120 ist, empfängt die ECU 120 die verschlüsselte Nachricht MS, die an den ersten Kommunikationsbus NW1 gesendet wird. Die ECU 120 erhält die Fahrzeuginformationen, die in der verschlüsselten Nachricht MS enthalten sind, die vom ersten Kommunikationsbus NW1 empfangen wird, indem die verschlüsselte Nachricht MS mit dem ersten geheimen Schlüssel K1 entschlüsselt wird. Wenn die ECU 120 feststellt, dass das Ziel der verschlüsselten Nachricht MS nicht die ECU 120 ist, verwirft die ECU 120 die verschlüsselte Nachricht MS, die an den ersten Kommunikationsbus NW1 übertragen wurde.
Der Ablauf der Verfahren zur Übertragung einer gemeinsamen Nachricht an die ECUs 120 im Fahrzeugkommunikationssystem der vorliegenden Ausführungsform wird nun beschrieben.
Wie in 4 dargestellt, erhält die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 vor der Nachrichtenübertragung den zweiten geheimen Schlüssel K2, der vom Relais 130 über die Kommunikationsleitung S1 verwaltet wird.
Der Fahrzeuginformationsserver 210 verschlüsselt zunächst eine Nachricht mit Fahrzeuginformationen unter Verwendung des zweiten öffentlichen Schlüssels K4. Anschließend weist der Fahrzeuginformationsserver 210 die zentrale Kommunikationsvorrichtung 220 an, die verschlüsselte Nachricht MS zu übertragen.
Die zentrale Kommunikationsvorrichtung 220 überträgt die verschlüsselte Nachricht MS an die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 basierend auf den Anweisungen des Fahrzeuginformationsservers 210.
Die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 bestimmt das Ziel der Nachricht basierend auf dem Attributflag M2 der vom Fahrzeuginformationsserver 210 empfangenen verschlüsselten Nachricht MS. Im Beispiel von 4 wird der zweite öffentliche Schlüssel K4 zur Nachrichtenverschlüsselung verwendet. Somit bestimmt die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140, dass die an die Kommunikationsbusse NW1 und NW2 angeschlossenen ECUs 120 die Ziele der Nachricht sind. Die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 entschlüsselt die verschlüsselte Nachricht MS mit dem zweiten geheimen Schlüssel K2 und sendet die entschlüsselte Nachricht dann an den ersten Kommunikationsbus NW1.
Jede ECU 120, das mit dem ersten Kommunikationsbus NW1 verbunden ist, identifiziert das Ziel der entschlüsselten Nachricht, die an den ersten Kommunikationsbus NW1 von der On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 gesendet wird. Wenn die ECU 120 erkennt, dass das Ziel der entschlüsselten Nachricht die ECU 120 ist, empfängt die ECU 120 die entschlüsselte Nachricht, die an den ersten Kommunikationsbus NW1 gesendet wird. Die ECU 120 erhält die Fahrzeuginformationen, die in der entschlüsselten Nachricht enthalten sind, die vom ersten Kommunikationsbus NW1 empfangen wird. Wenn die ECU 120 feststellt, dass das Ziel der entschlüsselten Nachricht nicht die ECU 120 ist, verwirft die ECU 120 die entschlüsselte Nachricht, die an den ersten Kommunikationsbus NW1 gesendet wird.
Auf die gleiche Weise identifiziert die mit dem ersten Kommunikationsbus NW1 verbundene Busmanagementvorrichtung 110 das Ziel der entschlüsselten Nachricht, die vom Relais 130 an den ersten Kommunikationsbus NW1 übertragen wird. Wenn die Busmanagementvorrichtung 110 erkennt, dass das Ziel der entschlüsselten Nachricht die ECU 120 ist, das mit dem zweiten Kommunikationsbus NW2 verbunden ist, empfängt die Busmanagementvorrichtung 110 die entschlüsselte Nachricht, die an den ersten Kommunikationsbus NW1 gesendet wird. Die Busmanagementvorrichtung 110 sendet die vom ersten Kommunikationsbus NW1 empfangene entschlüsselte Nachricht an den zweiten Kommunikationsbus NW2. Anschließend empfängt die ECU 120, das das Ziel der entschlüsselten Nachricht ist, die entschlüsselte Nachricht vom zweiten Kommunikationsbus NW2 und erhält die in der empfangenen entschlüsselten Nachricht enthaltenen Fahrzeuginformationen. Wenn die Busmanagementvorrichtung 110 feststellt, dass das Ziel der entschlüsselten Nachricht nicht das an den zweiten Kommunikationsbus NW2 angeschlossene ECU 120 ist, verwirft die Busmanagementvorrichtung 110 die an den ersten Kommunikationsbus NW1 übertragene entschlüsselte Nachricht.
Der Betrieb des Fahrzeugkommunikationssystems der vorliegenden Ausführungsform wird nun beschrieben.
Wenn eine Verschlüsselungskommunikation zwischen dem Informationszentrum 200 und dem Fahrzeug 100 durchgeführt wird, kann die vom Informationszentrum 200 übertragene verschlüsselte Nachricht MS eine gemeinsame Nachricht sein, deren Ziele die im Fahrzeug 100 installierten ECUs 120 sind. In diesem Fall ist die Kommunikationslast auf die Kommunikationsbusse NW1 und NW2, die vor und nach der Entschlüsselung an die ECUs 120 angeschlossen sind, hoch, wenn die gleiche Nachricht doppelt übertragen wird. Dies kann zu Kommunikationsverzögerungen und Kommunikationsfehlern von Nachrichten führen.
Bei der vorliegenden Ausführungsform, wenn die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 die verschlüsselte Nachricht MS vom Informationszentrum 200 empfängt, bestimmt die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140, ob die verschlüsselte Nachricht MS eine gemeinsame Nachricht ist oder nicht, und dies basierend auf dem Attributflag, das an die verschlüsselte Nachricht MS angehängt ist. Beim Bestimmen, dass es sich bei der verschlüsselten Nachricht MS um eine gemeinsame Nachricht handelt, entschlüsselt die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 die verschlüsselte Nachricht MS und sendet die entschlüsselte Nachricht dann an den ersten Kommunikationsbus NW1. Dadurch wird eine doppelte Übertragung derselben Nachricht vor und nach der Entschlüsselung auf die Kommunikationsbusse NW1 und NW2 vermieden und damit die Kommunikationsverzögerung und Kommunikationsfehler von Nachrichten reduziert.
Wie vorstehend beschrieben, hat die erste Ausführungsform folgende Vorteile.

(1) Die gleiche Nachricht vor und nach der Entschlüsselung der von außerhalb des Fahrzeugs empfangenen verschlüsselten Nachricht MS wird daran gehindert, doppelt auf die Kommunikationsbusse NW1 und NW2 übertragen zu werden. Dadurch wird die Kommunikationslast auf den Kommunikationsbussen NW1 und NW2 reduziert.
(2) Das Attributflag M2, das sich auf ein Nachrichtenziel bezieht, ist an die verschlüsselte Nachricht MS angehängt. Dadurch kann die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 bestimmen, ob die verschlüsselte Nachricht MS eine individuelle Nachricht an jedes ECU 120 oder eine gemeinsame Nachricht an die ECUs 120 ist, ohne die verschlüsselte Nachricht MS zu entschlüsseln.
(3) Das Relais 130 ist über die vom Kommunikationsbus NW1 abweichende Kommunikationsleitung S1 mit der On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 verbunden, die die verschlüsselte Nachricht MS von außerhalb des Fahrzeugs empfängt. Somit kann der zweite geheime Schlüssel K2, der vom Relais 130 verwaltet wird, mit der On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 geteilt werden, ohne den ersten Kommunikationsbus NW1 zu verwenden. Dies erhöht die Sicherheit des Systems.

Zweite Ausführungsform
Ein Fahrzeugkommunikationssystem gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird nun mit Bezug auf die 5 bis 7 beschrieben. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform durch einen Verschlüsselungsschlüssel, der zum Verschlüsseln einer gemeinsamen Nachricht an Steuergeräte verwendet wird. Die folgende Beschreibung konzentriert sich daher auf die Konfiguration, die sich von der ersten Ausführungsform unterscheidet. Die Konfigurationen bzw. Merkmale, die gleich der ersten Ausführungsform sind oder ihr entsprechen, werden nicht (erneut) beschrieben.
Wie in 5 dargestellt, teilt sich das Relais 130 in der vorliegenden Ausführungsform einen von der Busmanagementvorrichtung 110 verwalteten Sitzungsschlüssel K5 mit der Busmanagementvorrichtung 110 durch Authentifizierung zwischen dem Relais 130 und der Busmanagementvorrichtung 110, bevor es die verschlüsselte Nachricht MS vom Informationszentrum 200 empfängt. Die Authentifizierung erfolgt z.B. nach Art einer Challenge-Response.
In gleicher Weise teilt sich der Fahrzeuginformationsserver 210 einen von der Busmanagementvorrichtung 110 verwalteten Sitzungsschlüssel K5 mit der Busmanagementvorrichtung 110 durch Authentifizierung zwischen dem Relais 130 und der Busmanagementvorrichtung 110, bevor die verschlüsselte Nachricht MS an das Fahrzeug 100 übertragen wird. Beim Übertragen einer gemeinsamen Nachricht, deren Ziele die ECUs 120 sind, verschlüsselt der Fahrzeuginformationsserver 210 die Nachricht mit dem Sitzungsschlüssel K5 und sendet dann die verschlüsselte Nachricht an das Fahrzeug 100.
Die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 überträgt die vom Fahrzeuginformationsserver 210 empfangene verschlüsselte Nachricht MS über die Kommunikationsleitung S1 an das Relais 130. Dann bestimmt das Relais 130 basierend auf dem Attributflag M2, das an die von der On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 empfangene verschlüsselte Nachricht MS angehängt ist, ob die verschlüsselte Nachricht MS eine gemeinsame Nachricht ist oder nicht, deren Ziele die ECUs 120 sind. Beim Bestimmen, dass die verschlüsselte Nachricht MS die gemeinsame Nachricht ist, bestimmt das Relais 130, ob das Ziel der gemeinsamen Nachricht eine ECU 120 ist, die mit dem ersten Kommunikationsbus NW1 verbunden ist, oder eine ECU 120, die mit dem zweiten Kommunikationsbus NW2 basierend auf dem Attributflag M2, das mit der verschlüsselten Nachricht MS verbunden ist.
Wenn bestimmt wird, dass das Ziel der gemeinsamen Nachricht die ECU 120 ist, die mit dem ersten Kommunikationsbus NW1 verbunden ist, entschlüsselt das Relais 130 die verschlüsselte Nachricht MS mit dem vom Relais 130 verwalteten Sitzungsschlüssel K5 und sendet dann die entschlüsselte Nachricht an den ersten Kommunikationsbus NW1.
Wenn das Relais 130 selektiv bestimmt, dass die mit dem zweiten Kommunikationsbus NW2 verbundene ECU 120 das Ziel der gemeinsamen Nachricht anstelle der mit dem ersten Kommunikationsbus NW1 verbundenen ECU 120 ist, überträgt das Relais 130 die verschlüsselte Nachricht MS über den ersten Kommunikationsbus NW1 an die Busmanagementvorrichtung 110, ohne die verschlüsselte Nachricht MS zu entschlüsseln. Die Busmanagementvorrichtung 110 entschlüsselt die vom Relais 130 übertragene verschlüsselte Nachricht MS mit dem von der Busmanagementvorrichtung 110 verwalteten Sitzungsschlüssel K5 und überträgt dann die entschlüsselte verschlüsselte Nachricht MS an den zweiten Kommunikationsbus NW2.
Der Verfahrensablauf zum Übertragen einer gemeinsamen Nachricht an die an den ersten Kommunikationsbus NW1 und den zweiten Kommunikationsbus NW2 angeschlossenen ECUs 120 im Fahrzeugkommunikationssystem der vorliegenden Ausführungsform wird nun beschrieben.
Wie in 6 dargestellt, verteilt die Busmanagementvorrichtung 110 in der vorliegenden Ausführungsform vor dem Übertragen der verschlüsselten Nachricht MS den Sitzungsschlüssel K5 an den Fahrzeuginformationsserver 210, nachdem sie eine Authentifizierung zwischen der Busmanagementvorrichtung 110 und dem Fahrzeuginformationsserver 210 durchgeführt hat. Weiterhin verteilt die Busmanagementvorrichtung 110 den Sitzungsschlüssel K5 an das Relais 130, nachdem sie die Authentifizierung zwischen der Busmanagementvorrichtung 110 und dem Relais 130 durchgeführt hat.
Der Fahrzeuginformationsserver 210 verschlüsselt eine Nachricht mit Fahrzeuginformationen unter Verwendung des von der Busmanagementvorrichtung 110 verteilten Sitzungsschlüssels K5. Anschließend weist der Fahrzeuginformationsserver 210 die zentrale Kommunikationsvorrichtung 220 an, die verschlüsselte Nachricht MS zu übertragen.
Die zentrale Kommunikationsvorrichtung 220 überträgt die verschlüsselte Nachricht MS an die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 basierend auf den Anweisungen des Fahrzeuginformationsservers 210.
Die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 überträgt die vom Fahrzeuginformationsserver 210 empfangene verschlüsselte Nachricht MS über die Kommunikationsleitung S1 an das Relais 130.
Das Relais 130 bestimmt das Ziel der Nachricht basierend auf dem Attributflag M2 der von der On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 empfangenen verschlüsselten Nachricht MS. In dem in 6 dargestellten Beispiel bestimmt das Relais 130, dass die Ziele der Nachricht die ECUs 120 sind, die mit dem ersten Kommunikationsbus NW 1 und dem zweiten Kommunikationsbus NW2 verbunden sind. Das Relais 130 entschlüsselt die verschlüsselte Nachricht MS mit dem Sitzungsschlüssel K5 und sendet die entschlüsselte Nachricht dann an den ersten Kommunikationsbus NW1.
Jede ECU 120, das mit dem ersten Kommunikationsbus NW1 verbunden ist, identifiziert das Ziel der vom Relais 130 übertragenen entschlüsselten Nachricht. Wenn die ECU 120 erkennt, dass das Ziel der entschlüsselten Nachricht die ECU 120 ist, empfängt die ECU 120 die entschlüsselte Nachricht, die an den ersten Kommunikationsbus NW1 gesendet wird. Die ECU 120 erhält die Fahrzeuginformationen, die in der entschlüsselten Nachricht enthalten sind, die vom ersten Kommunikationsbus NW1 empfangen wird. Wenn die ECU 120 feststellt, dass das Ziel der entschlüsselten Nachricht nicht die ECU 120 ist, verwirft die ECU 120 die entschlüsselte Nachricht, die an den ersten Kommunikationsbus NW1 gesendet wird.
Auf die gleiche Weise identifiziert die mit dem ersten Kommunikationsbus NW1 verbundene Busmanagementvorrichtung 110 das Ziel der entschlüsselten Nachricht, die vom Relais 130 an den ersten Kommunikationsbus NW1 übertragen wird. Wenn die Busmanagementvorrichtung 110 bestimmt, dass das Ziel der entschlüsselten Nachricht die an den zweiten Kommunikationsbus NW2 angeschlossene ECU 120 ist, empfängt die Busmanagementvorrichtung 110 die an den ersten Kommunikationsbus NW1 übertragene entschlüsselte Nachricht. Die Busmanagementvorrichtung 110 sendet die vom ersten Kommunikationsbus NW1 empfangene entschlüsselte Nachricht an den zweiten Kommunikationsbus NW2. Anschließend empfängt jede ECU 120, die mit dem zweiten Kommunikationsbus NW2 verbunden ist, die entschlüsselte Nachricht vom zweiten Kommunikationsbus NW2 und erhält die in der empfangenen entschlüsselten Nachricht enthaltenen Fahrzeuginformationen.
Der Verfahrensablauf zum Übertragen einer gemeinsamen Nachricht an die an den zweiten Kommunikationsbus NW2 angeschlossenen ECUs 120 im Fahrzeugkommunikationssystem der vorliegenden Ausführungsform wird nun beschrieben.
Wie in 7 dargestellt, verteilt die Busmanagementvorrichtung 110 in der vorliegenden Ausführungsform vor dem Übertragen der verschlüsselten Nachricht MS den Sitzungsschlüssel K5 an den Fahrzeuginformationsserver 210, nachdem sie eine Authentifizierung zwischen der Busmanagementvorrichtung 110 und dem Fahrzeuginformationsserver 210 durchgeführt hat. Weiterhin verteilt die Busmanagementvorrichtung 110 den Sitzungsschlüssel K5 an das Relais 130, nachdem sie die Authentifizierung zwischen der Busmanagementvorrichtung 110 und dem Relais 130 durchgeführt hat.
Der Fahrzeuginformationsserver 210 verschlüsselt eine Nachricht mit Fahrzeuginformationen unter Verwendung des von der Busmanagementvorrichtung 110 verteilten Sitzungsschlüssels K5. Anschließend weist der Fahrzeuginformationsserver 210 die zentrale Kommunikationsvorrichtung 220 an, die verschlüsselte Nachricht MS zu übertragen.
Die zentrale Kommunikationsvorrichtung 220 überträgt die verschlüsselte Nachricht MS an die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 basierend auf den Anweisungen des Fahrzeuginformationsservers 210.
Die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 überträgt die vom Fahrzeuginformationsserver 210 empfangene verschlüsselte Nachricht MS über die Kommunikationsleitung S1 an das Relais 130.
Das Relais 130 bestimmt das Ziel der Nachricht basierend auf dem Attributflag M2 der von der On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 empfangenen verschlüsselten Nachricht MS. In dem in 7 dargestellten Beispiel bestimmt das Relais 130, dass die Ziele der Nachricht die ECUs 120 sind, die an den zweiten Kommunikationsbus NW2 angeschlossen sind. Das Relais 130 sendet die verschlüsselte Nachricht MS an den ersten Kommunikationsbus NW1, ohne die verschlüsselte Nachricht MS zu entschlüsseln.
Die Busmanagementvorrichtung 110 identifiziert das Ziel der verschlüsselten Nachricht MS, die vom Relais 130 an den ersten Kommunikationsbus NW1 übertragen wird. Wenn die ECU 120 erkennt, dass das Ziel der verschlüsselten Nachricht MS die ECU 120 ist, das mit dem zweiten Kommunikationsbus NW2 verbunden ist, empfängt die Busmanagementvorrichtung 110 die verschlüsselte Nachricht MS, die an den ersten Kommunikationsbus NW1 gesendet wird. Die Busmanagementvorrichtung 110 entschlüsselt die verschlüsselte Nachricht MS mit dem Sitzungsschlüssel K5 und überträgt dann die entschlüsselte Nachricht an den zweiten Kommunikationsbus NW2. Anschließend empfängt jede ECU 120, die mit dem zweiten Kommunikationsbus NW2 verbunden ist, die entschlüsselte Nachricht vom zweiten Kommunikationsbus NW2 und erhält die in der empfangenen entschlüsselten Nachricht enthaltenen Fahrzeuginformationen.
Wie vorstehend beschrieben, hat die zweite Ausführungsform neben den Vorteilen (1) bis (3) der ersten Ausführungsform folgende Vorteile:

(4) Das Relais 130 erhält den Sitzungsschlüssel K5, der zum Entschlüsseln der verschlüsselten Nachricht MS verwendet wird, durch Authentifizierung zwischen dem Relais 130 und der Busmanagementvorrichtung 110. Wenn also ein Relais unbefugt mit dem ersten Kommunikationsbus NW1 verbunden ist, kann das Relais die verschlüsselte Nachricht MS nicht entschlüsseln. Dies erhöht die Sicherheit des Systems.
(5) Wenn das Relais 130 die verschlüsselte Nachricht MS an das an den zweiten Kommunikationsbus NW2 angeschlossene ECU 120 sendet, sendet das Relais 130 die verschlüsselte Nachricht MS über den ersten Kommunikationsbus NW1 an die Busmanagementvorrichtung 110, ohne die verschlüsselte Nachricht MS zu entschlüsseln. Somit kann das Relais 130, das auf unbefugte Weise mit dem ersten Kommunikationsbus NW1 verbunden ist, den Inhalt der verschlüsselten Nachricht MS nicht erhalten. Dies erhöht die Sicherheit des Systems.

Andere Ausführungsformen
Dem Fachmann sollte klar sein, dass die vorliegende Offenbarung in vielen anderen spezifischen Formen verkörpert werden kann, ohne vom Geist oder Umfang der Offenbarung abzuweichen. Insbesondere ist zu verstehen, dass die vorliegende Offenbarung in den folgenden Formen verkörpert werden kann.
In der zweiten Ausführungsform, wenn das Relais 130 die verschlüsselte Nachricht MS an die an den zweiten Kommunikationsbus NW2 angeschlossene ECU 120 sendet, sendet das Relais 130 die verschlüsselte Nachricht MS über den ersten Kommunikationsbus NW1 an die Busmanagementvorrichtung 110, ohne die verschlüsselte Nachricht MS zu entschlüsseln. Stattdessen kann das Relais 130, selbst wenn das Relais 130 die verschlüsselte Nachricht MS an die an den zweiten Kommunikationsbus NW2 angeschlossene ECU 120 sendet, die verschlüsselte Nachricht MS entschlüsseln und dann die entschlüsselte Nachricht über den ersten Kommunikationsbus NW1 an die Busmanagementvorrichtung 110 übertragen.
In der zweiten Ausführungsform erhält das Relais 130 den Sitzungsschlüssel K5, mit dem die verschlüsselte Nachricht MS entschlüsselt wird, durch Authentifizierung zwischen dem Relais 130 und der Busmanagementvorrichtung 110. Stattdessen kann das Relais 130 den Sitzungsschlüssel K5 mit der Busmanagementvorrichtung 110 teilen, indem es mit der Busmanagementvorrichtung 110 über eine vom ersten Kommunikationsbus NW1 verschiedene Kommunikationsleitung verbunden ist. Darüber hinaus ist der zur Entschlüsselung der verschlüsselten Nachricht MS verwendete Schlüssel nicht unbedingt der Sitzungsschlüssel K5 und kann ein gemeinsamer Schlüssel sein, der zwischen dem Relais 130 und der Busmanagementvorrichtung 110 geteilt wird.
In der ersten Ausführungsform ist das Relais 130 über die vom Kommunikationsbus NW1 abweichende Kommunikationsleitung S1 mit der On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 verbunden, die die verschlüsselte Nachricht MS von außerhalb des Fahrzeugs empfängt. Stattdessen kann der zweite geheime Schlüssel K2, der von dem Relais 130 verwaltet wird, zwischen dem Relais 130 und der On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 geteilt werden, indem eine Authentifizierung zwischen dem Relais 130 und der On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 über den ersten Kommunikationsbus NW1 durchgeführt wird.
In jeder der obigen Ausführungsformen ist das Attributflag M2, das sich auf ein Nachrichtenziel bezieht, an die verschlüsselte Nachricht MS angehängt. Stattdessen können die Informationen, die sich auf ein Nachrichtenziel beziehen, in den Nachrichtenbereich M1 aufgenommen werden, und dies abhängig von der Verschlüsselung der verschlüsselten Nachricht MS. In diesem Fall kann das Ziel der Nachricht nach dem Entschlüsseln der verschlüsselten Nachricht bestimmt werden, und die Nachricht kann bei Bedarf erneut verschlüsselt werden.
In der ersten Ausführungsform bestimmt die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 das Ziel der verschlüsselten Nachricht MS. Stattdessen kann das Relais 130 das Ziel der von außerhalb des Fahrzeugs empfangenen verschlüsselten Nachricht MS bestimmen, nachdem die verschlüsselte Nachricht MS von der On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 über die Kommunikationsleitung S1 übertragen wurde.
In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen ist die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 vom Relais 130 getrennt angeordnet. Stattdessen kann die On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 mit dem Relais 130 integriert vorgesehen werden. Ebenso kann die Busmanagementvorrichtung 110 mit der On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 integriert vorgesehen werden.
In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen wird der Public-Key-Verschlüsselungsmodus zur Nachrichtenverschlüsselung verwendet. Stattdessen kann ein Common-Key-Verschlüsselungsmodus für die Nachrichtenverschlüsselung verwendet werden. Alternativ können der Public-Key-Verschlüsselungsmodus und der Common-Key-Verschlüsselungsmodus kombiniert werden.
In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen beinhaltet die Steuerung, die verschiedene Arten von Verfahren ausführt, die von der Busmanagementvorrichtung 110, der On-Board-Kommunikationsvorrichtung 140 und dem Relais 130 ausgeführt werden, die CPU und das ROM zur Ausführung der Softwareverarbeitung. Die Konfiguration ist jedoch nicht in einer solchen Art und Weise beschränkt. Stattdessen kann beispielsweise zumindest ein Teil der von der Software in der oben beschriebenen Ausführungsform ausgeführten Verfahren von Hardwareschaltungen ausgeführt werden, die für die Ausführung dieser Verfahren vorgesehen sind (z.B. ASIC). Das heißt, die Steuerung kann modifiziert werden, solange sie eine der folgenden Konfigurationen (a) bis (c) aufweist. (a) Eine Konfiguration mit einem Prozessor, der alle oben beschriebenen Verfahren gemäß Programmen ausführt, und mit einer Programmspeichervorrichtung wie einem ROM (einschließlich eines nicht-flüchtigen computerlesbaren Mediums), das die Programme speichert. (b) Eine Konfiguration mit einem Prozessor und einer Programmspeichervorrichtung, die einen Teil der oben beschriebenen Verfahren gemäß den Programmen ausführt, und eine dedizierte Hardwareschaltung, die die übrigen Verfahren ausführt. Eine Vielzahl von Softwareverarbeitungsschaltungen, die jeweils einen Prozessor und eine Programmspeichervorrichtung beinhalten, und eine Vielzahl von dedizierten Hardware-Schaltungen können vorgesehen werden. Das heißt, die oben genannten Verfahren können in jeder beliebigen Weise ausgeführt werden, solange die Verfahren durch Verarbeitungsschaltungen ausgeführt werden, die mindestens einen aus einem Satz von einer oder mehreren Software-Verarbeitungsschaltungen und einem Satz von einer oder mehreren dedizierten Hardware-Schaltungen beinhalten.
Daher sind die vorliegenden Beispiele und Ausführungsformen als veranschaulichend und nicht einschränkend zu betrachten, und die Offenlegung ist nicht auf die hierin enthaltenen Angaben zu beschränken, sondern kann im Rahmen und innerhalb der Äquivalente der beigefügten Ansprüche geändert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2013201510 A [0002]

Claims

Fahrzeugkommunikationssystem, umfassend: eine On-Board-Vorrichtung (130); und eine oder mehrere Fahrzeugsteuerungen (120), die mit einem Fahrzeugnetzwerk (NW1, NW2) verbunden sind, wobei die On-Board-Vorrichtung (130) konfiguriert ist, um die folgenden Schritte durchzuführen: Übertragen einer verschlüsselten Nachricht (MS), die außerhalb eines Fahrzeugs verschlüsselt wird, an die eine oder mehrere Fahrzeugsteuerungen (120), die mit dem Fahrzeugnetzwerk (NW1, NW2) verbunden sind; und wenn die verschlüsselte Nachricht (MS) eine individuelle Nachricht an eine der Fahrzeugsteuerungen (120) ist, Übertragen der verschlüsselten Nachricht (MS) an die eine der Fahrzeugsteuerungen (120) über das Fahrzeugnetzwerk (NW1, NW2); und wenn die verschlüsselte Nachricht (MS) eine gemeinsame Nachricht an die eine oder mehrere Fahrzeugsteuerungen (120) ist, Entschlüsseln der verschlüsselten Nachricht (MS) unter Verwendung eines Verschlüsselungsschlüssels (K2, K5), der der On-Board-Vorrichtung (130) gehört, und dann Übertragen der entschlüsselten Nachricht an die eine oder die mehreren Fahrzeugsteuerungen (120) über das Fahrzeugnetzwerk (NW1, NW2).
Fahrzeugkommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei Attributinformationen (M2), die sich auf ein Nachrichtenziel beziehen, an die verschlüsselte Nachricht (MS) angehängt sind, und die On-Board-Vorrichtung (130) konfiguriert ist, um ein Ziel der verschlüsselten Nachricht (MS) basierend auf den Attributinformationen (M2) zu bestimmen.
Fahrzeugkommunikationssystem nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend: eine Kommunikationsvorrichtung, die die verschlüsselte Nachricht (MS) von außerhalb des Fahrzeugs empfängt; und eine Kommunikationsleitung, die die On-Board-Vorrichtung (130) mit der Kommunikationsvorrichtung verbindet, wobei sich die Kommunikationsleitung (S1) vom Fahrzeugnetzwerk (NW1, NW2) unterscheidet.
Fahrzeugkommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend eine Netzwerkmanagementvorrichtung, die die Kommunikation der verschlüsselten Nachricht (MS) über das Fahrzeugnetzwerk (NW1, NW2) verwaltet, wobei die Netzwerkmanagementvorrichtung konfiguriert ist, um den Verschlüsselungsschlüssel mit der On-Board-Vorrichtung (130) durch Authentifizierung zwischen der Netzwerkmanagementvorrichtung und der On-Board-Vorrichtung (130) zu teilen.
Fahrzeugkommunikationssystem nach Anspruch 4, worin das Fahrzeugnetzwerk (NW1, NW2) ein erstes Fahrzeugnetzwerk (NW1), das mit der On-Board-Vorrichtung (130) verbunden ist, und ein zweites Fahrzeugnetzwerk (NW2), das mit der On-Board-Vorrichtung (130) über die Netzwerkmanagementvorrichtung verbunden ist, beinhaltet, und die Netzwerkmanagementvorrichtung konfiguriert ist: beim Empfangen der verschlüsselten Nachricht (MS), deren Ziel eine Fahrzeugsteuerung (120) ist, die mit dem zweiten Fahrzeugnetzwerk (NW2) verbunden ist, die verschlüsselte Nachricht (MS) über das zweite Fahrzeugnetzwerk (NW2) an die Fahrzeugsteuerung (120) senden; und beim Empfangen der verschlüsselten Nachricht (MS), deren Ziele eine oder mehrere Fahrzeugsteuerungen (120) sind, die mit dem zweiten Fahrzeugnetzwerk (NW2) verbunden sind, die verschlüsselte Nachricht (MS) unter Verwendung des Verschlüsselungsschlüssels zu entschlüsseln, der der Netzwerkmanagementvorrichtung gehört, und dann die entschlüsselte Nachricht an die eine oder mehrere Fahrzeugsteuerungen (120) zu übertragen, die mit dem zweiten Fahrzeugnetzwerk (NW2) über das zweite Fahrzeugnetzwerk (NW2) verbunden sind.
Fahrzeugkommunikationsverfahren, umfassend die folgenden Schritte: Übertragen einer verschlüsselten Nachricht (MS), die außerhalb eines Fahrzeugs verschlüsselt wird, an eine oder mehrere Fahrzeugsteuerungen (120), die mit einem Fahrzeugnetzwerk (NW1, NW2) verbunden sind; wenn die verschlüsselte Nachricht (MS) eine individuelle Nachricht an eine der Fahrzeugsteuerungen (120) ist, Übertragen der verschlüsselten Nachricht (MS) durch die On-Board-Vorrichtung (130) an die eine der Fahrzeugsteuerungen (120) über das Fahrzeugnetzwerk (NW1, NW2); wenn die verschlüsselte Nachricht (MS) eine gemeinsame Nachricht an die eine oder mehrere Fahrzeugsteuerungen (120) ist, Entschlüsseln der verschlüsselten Nachricht (MS) durch die On-Board-Vorrichtung unter Verwendung eines Verschlüsselungsschlüssels (K2, K5), der der On-Board-Vorrichtung (130) gehört; und Übertragen der entschlüsselten Nachricht durch die On-Board-Vorrichtung (130) an die eine oder mehreren Fahrzeugsteuerungen (120) über das Fahrzeugnetzwerk (NW1, NW2).
Nichtflüchtiges, computerlesbares Speichermedium, das ein Programm speichert, das einen Prozessor veranlasst, ein Fahrzeugkommunikationsverfahren auszuführen, wobei das Fahrzeugkommunikationsverfahren die folgenden Schritte umfasst: Übertragen einer verschlüsselten Nachricht (MS), die außerhalb eines Fahrzeugs verschlüsselt wird, an eine oder mehrere Fahrzeugsteuerungen (120), die mit einem Fahrzeugnetzwerk (NW1, NW2) verbunden sind; wenn die verschlüsselte Nachricht (MS) eine individuelle Nachricht an eine der Fahrzeugsteuerungen (120) ist, Übertragen der verschlüsselten Nachricht (MS) durch die On-Board-Vorrichtung (130) an die eine der Fahrzeugsteuerungen (120) über das Fahrzeugnetzwerk (NW1, NW2); wenn die verschlüsselte Nachricht (MS) eine gemeinsame Nachricht an die eine oder mehrere Fahrzeugsteuerungen (120) ist, Entschlüsseln der verschlüsselten Nachricht (MS) durch die On-Board-Vorrichtung unter Verwendung eines Verschlüsselungsschlüssels (K2, K5), der der On-Board-Vorrichtung (130) gehört; und Übertragen der entschlüsselten Nachricht durch die On-Board-Vorrichtung (130) an die eine oder mehreren Fahrzeugsteuerungen (120) über das Fahrzeugnetzwerk (NW1, NW2).