JP2021082323A - Update management method, update management device and control program - Google Patents

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JP2021082323A
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秀樹 松島
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Manabu Maeda
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Yuji Kaijo
勇二 海上
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Jun Anzai
潤 安齋
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Abstract

To provide an update management method for letting an external tool to update common keys etc., in all ECUs while reducing a risk of illegal rewriting of all the ECUs.SOLUTION: An update management method comprises: performing verification using a certificate of an external device; determining, when the verification by the certificate is successful and the latest message indicative of update of firmware of a plurality of electronic control units other than an update management device is received from the external device, whether or not a transmission of the update message is within a range of an authority of the external device; and transferring the update message to a network (i) when it is determined that the transmission of the update message by the external device is within the range of the authority of the external device, or stopping the transfer (ii) when it is determined that the transmission of the update message by the external device is not within the range of the authority of the external device.SELECTED DRAWING: Figure 12

Description

本発明は、車載ネットワークシステムにおける電子制御ユニットの保持するデータを更新するための更新管理方法、更新管理装置等に関する。 The present invention relates to an update management method, an update management device, and the like for updating data held by an electronic control unit in an in-vehicle network system.

近年、自動車の中のシステムには、電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)と呼ばれる装置が多数配置されている。これらのECUをつなぐネットワークを車
載ネットワークと呼ばれる。車載ネットワークには、多数の規格が存在する。その中でもISO11898−1で規定されている、CAN(Controller Area Network)という規
格が主流である。CANでは、通信路は2本のバスで構成され、バスに接続されているECUはノードと呼ばれる。バスに接続されている各ノードは、フレームと呼ばれるメッセージを送受信する。CANでは送信先や送信元を指す識別子は存在せず、送信ノードはフレーム毎にID(メッセージIDと称する)を付けて送信し(つまりバスに信号を送出し)、各受信ノードは予め定められたメッセージIDのみを受信する(つまりバスから信号を読み取る)。また、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)方式を採用しており、複数ノードの同時送信時にはメッセージIDによる調停が
行われ、メッセージIDの値が小さいフレームが優先的に送信される。また、車載ネットワークには、OBD2(On-Board Diagnostics2)と呼ばれる、外部ツール(例えば故障診断ツール等の外部装置)と通信するインタフェースであるポート(以下、「診断ポート」と称する)が存在し、ECUの診断に利用される。最近では診断だけでなく、診断ポートを利用してECUのファームウェアの書き換えも可能になっている。また、診断ポートと接続可能な外部ツールが安価に発売されており、専門業者でなく一般ユーザが使える外部ツールが増えている。
In recent years, a large number of devices called electronic control units (ECUs) are arranged in a system in an automobile. The network connecting these ECUs is called an in-vehicle network. There are many standards for in-vehicle networks. Among them, the standard called CAN (Controller Area Network) defined by ISO11898-1 is the mainstream. In CAN, the communication path is composed of two buses, and the ECU connected to the buses is called a node. Each node connected to the bus sends and receives a message called a frame. In CAN, there is no identifier that points to the destination or source, the transmitting node attaches an ID (called a message ID) to each frame and transmits (that is, sends a signal to the bus), and each receiving node is predetermined. Receives only the message ID (that is, reads the signal from the bus). Further, the CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) method is adopted, and when a plurality of nodes are simultaneously transmitted, arbitration is performed by the message ID, and the frame having a small message ID value is preferentially transmitted. Further, in the in-vehicle network, there is a port (hereinafter referred to as "diagnosis port") which is an interface for communicating with an external tool (for example, an external device such as a failure diagnosis tool) called OBD2 (On-Board Diagnostics 2). It is used for ECU diagnosis. Recently, not only diagnosis but also rewriting of ECU firmware using the diagnosis port has become possible. In addition, external tools that can be connected to the diagnostic port are available at low prices, and the number of external tools that can be used by general users rather than specialists is increasing.

そのため、不正な外部ツールが診断ポートに接続されるリスクは高まっている。不正な外部ツールにより車載ネットワークにおけるECUのファームウェアを不正に書き換えることで、車体を不正にコントロールすることが可能になる。このように診断ポート経由で不正なファームウェアの書き換えを防止する方法として、外部ツールが送信するファームウェア更新要求メッセージに識別コードが埋め込まれており、識別コードが登録コードと一致した場合にファームウェアの更新を許可する方法が存在する(特許文献1参照)。 Therefore, the risk of unauthorized external tools being connected to the diagnostic port is increasing. By illegally rewriting the firmware of the ECU in the in-vehicle network with an illegal external tool, it becomes possible to illegally control the vehicle body. As a method to prevent unauthorized firmware rewriting via the diagnostic port in this way, the identification code is embedded in the firmware update request message sent by the external tool, and if the identification code matches the registration code, the firmware is updated. There is a method of permitting (see Patent Document 1).

特開2013−141948号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-141948

しかしながら、特許文献1の方法には、ファームウェアを更新する外部ツールに付与されている識別コードが漏洩した場合に、全てのECUのファームウェアを不正に書き換えられてしまうリスクが存在する。 However, in the method of Patent Document 1, there is a risk that the firmware of all ECUs is illegally rewritten when the identification code attached to the external tool for updating the firmware is leaked.

本発明は、外部ツールに付与された機密情報が漏洩した場合に全てのECUのファームウェアが不正に書き換えられるリスクを低減して、外部ツールにファームウェア等のECU内のデータを更新させるための更新管理方法を提供する。また、本発明は、リスクを低減して外部ツールにECU内のデータを更新させるための更新管理装置、及び、この更新管理装置のための制御プログラムを提供する。 The present invention reduces the risk that the firmware of all ECUs is illegally rewritten when confidential information given to an external tool is leaked, and updates management for causing an external tool to update data in the ECU such as firmware. Provide a method. The present invention also provides an update management device for reducing risk and causing an external tool to update data in the ECU, and a control program for this update management device.

上記課題を解決するために本発明の一態様に係る更新管理方法は、車載ネットワークシステムにおける更新管理装置で実行される更新管理方法であって、前記車載ネットワークシステムは、ネットワークを介して通信を行う複数の電子制御ユニットを備え、前記更新管理装置は、前記複数の電子制御ユニットのうちの1つの電子制御ユニットであり、外部装置と通信可能であり、前記更新管理方法は、前記外部装置の証明書を用いた検証を行い、前記証明書の検証が成功し、かつ、前記外部装置から、前記更新管理装置以外の前記複数の電子制御ユニットのファームウェアの更新を指示する更新メッセージを受信した場合に、前記外部装置による前記更新メッセージの送信が前記外部装置の権限範囲内であるか否かの判定を行い、(i)前記外部装置による前記更新メッセージの送信が前記外部装置の権限範囲内であると判定したときには、前記更新メッセージを前記ネットワークに転送し、(ii)前記外部装置による前記更新メッセージの送信が前記外部装置の権限範囲内でないと判定したときには、前記転送を抑止する。 The update management method according to one aspect of the present invention for solving the above problems is an update management method executed by an update management device in an in-vehicle network system, and the in-vehicle network system communicates via a network. The update management device includes a plurality of electronic control units, and the update management device is one of the plurality of electronic control units and can communicate with an external device. The update management method is a certification of the external device. When the verification using the document is performed, the verification of the certificate is successful, and an update message instructing the update of the firmware of the plurality of electronic control units other than the update management device is received from the external device. It is determined whether or not the transmission of the update message by the external device is within the authority range of the external device, and (i) the transmission of the update message by the external device is within the authority range of the external device. When it is determined, the update message is transferred to the network, and (ii) when it is determined that the transmission of the update message by the external device is not within the authority range of the external device, the transfer is suppressed.

また、上記課題を解決するために本発明の一態様に係る更新管理装置は、車載ネットワークシステムにおける更新管理装置であって、前記車載ネットワークシステムは、ネットワークを介して通信を行う複数の電子制御ユニットを備え、前記更新管理装置は、前記複数の電子制御ユニットのうちの1つの電子制御ユニットであり、外部装置と通信可能であり、前記外部装置から前記外部装置の証明書、及び、ファームウェアの更新を指示する更新メッセージを、受信する受信部と、前記受信部により受信された前記証明書を検証する検証部と、前記検証部による検証が成功し、前記受信部により前記更新メッセージが受信された場合において、(i)前記更新メッセージの送信が前記外部装置の権限範囲内であることを示すときには、前記更新メッセージを前記ネットワークに転送し、(ii)当該更新メッセージの送信が前記外部装置の権限範囲内でないときには、前記転送を抑止する転送部と、を備える。 Further, in order to solve the above problems, the update management device according to one aspect of the present invention is an update management device in an in-vehicle network system, and the in-vehicle network system is a plurality of electronic control units that communicate via a network. The update management device is one of the plurality of electronic control units, is capable of communicating with an external device, and updates the certificate and firmware of the external device from the external device. The receiving unit that receives the update message instructing the above, the verification unit that verifies the certificate received by the receiving unit, and the verification unit that verifies the certificate successfully, and the receiving unit receives the update message. In the case, (i) when it indicates that the transmission of the update message is within the authority range of the external device, the update message is transferred to the network, and (ii) the transmission of the update message is the authority of the external device. When it is not within the range, a transfer unit for suppressing the transfer is provided.

また、上記課題を解決するために本発明の一態様に係るプログラムは、車載ネットワークシステムにおける更新管理装置を制御するための制御プログラムであって、前記車載ネットワークシステムは、ネットワークを介して通信を行う複数の電子制御ユニットを備え、前記更新管理装置は、前記複数の電子制御ユニットのうちの1つの前記電子制御ユニットであり、外部装置と通信可能であり、前記制御プログラムは、前記外部装置の証明書を用いた検証を行い、前記証明書の検証が成功し、かつ、前記外部装置から、ファームウェアの更新を指示する更新メッセージを受信した場合に、前記外部装置による前記更新メッセージの送信が前記外部装置の権限範囲内であるか否かの判定を行い、(i)前記外部装置による前記更新メッセージの送信が前記外部装置の権限範囲内であると判定したときには、前記更新メッセージを前記ネットワークに転送し、(ii)前記外部装置による前記更新メッセージの送信が前記外部装置の権限範囲内でないと判定したときには、前記転送を抑止する。 Further, in order to solve the above problems, the program according to one aspect of the present invention is a control program for controlling an update management device in an in-vehicle network system, and the in-vehicle network system communicates via a network. A plurality of electronic control units are provided, the update management device is one of the plurality of electronic control units, the electronic control unit is capable of communicating with an external device, and the control program is a certification of the external device. When the verification using the document is performed, the verification of the certificate is successful, and the update message instructing the firmware update is received from the external device, the transmission of the update message by the external device is the external device. It is determined whether or not it is within the authority range of the device, and (i) when it is determined that the transmission of the update message by the external device is within the authority range of the external device, the update message is transferred to the network. Then, (ii) when it is determined that the transmission of the update message by the external device is not within the authority range of the external device, the transfer is suppressed.

上記課題を解決するために本発明の一態様に係る更新管理方法は、車載ネットワークシステムにおける更新管理装置で実行される更新管理方法であって、前記車載ネットワークシステムは、ネットワークを介して通信を行う複数の電子制御ユニットを備え、外部ツールが接続され、前記更新管理装置は、前記複数の電子ユニットのうちの1つの電子ユニットであり、前記更新管理装置と前記更新管理装置以外の電子制御ユニットとの間の暗号処理用の第1のセッション鍵の伝達に用いる共有鍵と、前記共有鍵の有効期限とを保持し、前記更新管理方法は、前記外部ツールの権限を示す更新権限情報の検証を行い、前記更新権限情報の検証が成功し、かつ、前記外部ツールから、前記共有鍵の更新を指示する更新メッセージを受信した場合に、前記外部ツールによる前記更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であるか否かの判定を行い、(i)前記外部ツールによる前記更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示すと判定したときには、前記更新メッセージを前記ネットワークに転送し、(ii)前記外部ツールによる前記更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示さないと判定したときには、前記転送を抑止し、現在時刻が前記有効期限内であるかどうかを判断し、前記有効期限の一定時間前、又は、前記有効期限が過ぎている場合に、前記共有鍵の更新を促すアラートメッセージを送信する。 The update management method according to one aspect of the present invention for solving the above problems is an update management method executed by an update management device in an in-vehicle network system, and the in-vehicle network system communicates via a network. A plurality of electronic control units are provided, an external tool is connected, and the update management device is one of the plurality of electronic units, and includes the update management device and an electronic control unit other than the update management device. The shared key used for transmitting the first session key for encryption processing between the two, and the expiration date of the shared key are retained, and the update management method verifies the update authority information indicating the authority of the external tool. When the verification of the update authority information is successful and an update message instructing the update of the shared key is received from the external tool, the transmission of the update message by the external tool is the authority of the external tool. When it is determined whether or not it is within the range, and (i) it is determined that the update authority information indicates that the transmission of the update message by the external tool is within the authority range of the external tool, the update message (Ii) When it is determined that the update authority information does not indicate that the transmission of the update message by the external tool is within the authority range of the external tool, the transfer is suppressed and the current It is determined whether or not the time is within the expiration date, and when a certain time before the expiration date or the expiration date has passed, an alert message prompting the renewal of the shared key is transmitted.

また、上記課題を解決するために本発明の一態様に係る更新管理装置は、車載ネットワークシステムにおける更新管理装置であって、前記車載ネットワークシステムは、ネットワークを介して通信を行う複数の電子制御ユニットを備え、外部ツールが接続され、前記更新管理装置は、前記複数の電子ユニットのうちの1つの電子ユニットであり、前記更新管理装置と前記更新管理装置以外の電子制御ユニットとの間の暗号処理用の第1のセッション鍵の伝達に用いられる共有鍵と、前記共有鍵の有効期限とを保持する保持部と、前記外部ツールから前記外部ツールの権限を示す更新権限情報、及び、前記共有鍵の更新を指示する更新メッセージを、受信する受信部と、前記受信部により受信された前記更新権限情報を検証する検証部と、前記検証部による検証が成功し、前記受信部により前記更新メッセージが受信された場合において、(i)前記更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示すときには、前記更新メッセージを前記ネットワークに転送し、(ii)当該更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示さないときには、前記転送を抑止する転送部と、現在時刻が前記有効期限内であるかどうかを判断する判断部と、前記有効期限の一定時間前、又は、有効期限が過ぎている場合に、前記共有鍵の更新を促すアラートメッセージを送信する送信部とを備える。 Further, in order to solve the above problems, the update management device according to one aspect of the present invention is an update management device in an in-vehicle network system, and the in-vehicle network system is a plurality of electronic control units that communicate via a network. The update management device is one of the plurality of electronic units, and is an encryption process between the update management device and an electronic control unit other than the update management device. The shared key used for transmitting the first session key for the system, the holding unit that holds the expiration date of the shared key, the update authority information indicating the authority of the external tool from the external tool, and the shared key. The receiving unit that receives the update message instructing the update of the above, the verification unit that verifies the update authority information received by the receiving unit, and the verification unit succeeds in the verification, and the receiving unit sends the update message. When received, (i) when the update permission information indicates that the transmission of the update message is within the permission range of the external tool, the update message is forwarded to the network, and (ii) the update message. When the update authority information does not indicate that the transmission is within the authority range of the external tool, the transfer unit that suppresses the transfer, the determination unit that determines whether the current time is within the expiration date, and the determination unit. It is provided with a transmission unit that transmits an alert message prompting the update of the shared key when a certain time before the expiration date or when the expiration date has passed.

また、上記課題を解決するために本発明の一態様に係る制御プログラムは、車載ネットワークシステムにおける更新管理装置を制御するための制御プログラムであって、前記車載ネットワークシステムは、ネットワークを介して通信を行う複数の電子制御ユニットを備え、外部ツールが接続され、前記更新管理装置は、前記複数の電子制御ユニットのうちの1つの前記電子制御ユニットであり、前記更新管理装置と前記更新管理装置以外の電子制御ユニットとの間の暗号処理用の第1のセッション鍵の伝達に用いる共有鍵と、前記共有鍵の有効期限とを保持し、前記制御プログラムは、前記外部ツールの権限を示す更新権限情報の検証を行い、前記更新権限情報の検証が成功し、かつ、前記外部ツールから、前記共有鍵の更新を指示する更新メッセージを受信した場合に、前記外部ツールによる前記更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であるか否かの判定を行い、(i)前記外部ツールによる前記更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示すと判定したときには、前記更新メッセージを前記ネットワークに転送し、(ii)前記外部ツールによる前記更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示さないと判定したときには、前記転送を抑止し、現在時刻が前記有効期限内であるかどうかを判断し、前記有効期限の一定時間前、又は、前記有効期限が過ぎている場合に、前記共有鍵の更新を促すアラートメッセージを送信する。 Further, in order to solve the above problems, the control program according to one aspect of the present invention is a control program for controlling an update management device in an in-vehicle network system, and the in-vehicle network system communicates via a network. A plurality of electronic control units to be performed are provided, an external tool is connected, and the update management device is the electronic control unit of one of the plurality of electronic control units, other than the update management device and the update management device. The shared key used for transmitting the first session key for encryption processing to and from the electronic control unit and the expiration date of the shared key are held, and the control program has update permission information indicating the permission of the external tool. When the verification of the update authority information is successful and the update message instructing the update of the shared key is received from the external tool, the transmission of the update message by the external tool is the external. When it is determined whether or not it is within the authority range of the tool, and (i) it is determined that the update authority information indicates that the transmission of the update message by the external tool is within the authority range of the external tool. When the update message is transferred to the network and (ii) it is determined that the update authority information does not indicate that the transmission of the update message by the external tool is within the authority range of the external tool, the transfer is suppressed. Then, it is determined whether or not the current time is within the expiration date, and when a certain time before the expiration date or the expiration date has passed, an alert message prompting the renewal of the shared key is transmitted.

上記課題を解決するために本発明の一態様に係る更新管理方法は、バスを介して通信を行う複数の電子制御ユニットを備え、外部ツールが接続される車載ネットワークシステムにおいて用いられる更新管理方法であって、前記外部ツールの権限を示す更新権限情報を受信して検証し、前記外部ツールから、1つ又は複数の前記電子制御ユニットが保持するデータの更新を指示する更新メッセージが送信された場合において、前記検証が成功し、かつ、当該更新メッセージの送信が当該外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示すときには、前記更新メッセージに対応して前記1つ又は複数の電子制御ユニットにより前記更新を実行し、前記検証が失敗したとき、又は、当該更新メッセージの送信が当該外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示さないときには、前記1つ又は複数の電子制御ユニットによる前記更新メッセージに対応した前記更新を抑止する更新管理方法である。 In order to solve the above problems, the update management method according to one aspect of the present invention is an update management method used in an in-vehicle network system including a plurality of electronic control units that communicate via a bus and to which an external tool is connected. When the update authority information indicating the authority of the external tool is received and verified, and an update message instructing the update of the data held by one or more of the electronic control units is sent from the external tool. When the update authority information indicates that the verification is successful and the transmission of the update message is within the authority range of the external tool, the one or more electronic controls correspond to the update message. When the update is executed by the unit and the verification fails, or when the update authority information does not indicate that the transmission of the update message is within the authority range of the external tool, the one or more electronic devices are used. This is an update management method for suppressing the update corresponding to the update message by the control unit.

また、上記課題を解決するために本発明の一態様に係る更新管理装置は、バスを介して通信を行う複数の電子制御ユニットを備える車載ネットワークシステムにおいて診断ポートと繋がった1つの電子制御ユニットである更新管理装置であって、前記診断ポートに接続された外部ツールから前記診断ポートを介して送信される、当該外部ツールの権限を示す更新権限情報、及び、1つ又は複数の前記電子制御ユニットが保持するデータの更新を指示する更新メッセージを、受信する受信部と、前記受信部により受信された前記更新権限情報を検証する検証部と、前記受信部により前記更新メッセージが受信された場合において、前記検証部による前記検証が成功し、かつ、当該更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示すときには、前記更新メッセージを前記バスに転送し、前記検証部による前記検証が失敗したとき、又は、当該更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示さないときには、前記転送を抑止する転送部とを備える更新管理装置である。 Further, in order to solve the above problems, the update management device according to one aspect of the present invention is one electronic control unit connected to a diagnostic port in an in-vehicle network system including a plurality of electronic control units that communicate via a bus. An update management device, which is transmitted from an external tool connected to the diagnostic port via the diagnostic port, update authority information indicating the authority of the external tool, and one or more electronic control units. When the receiving unit receives the update message instructing the update of the data held by the receiver, the verification unit verifies the update authority information received by the receiving unit, and the receiving unit receives the update message. When the update authority information indicates that the verification by the verification unit is successful and the transmission of the update message is within the authority range of the external tool, the update message is transferred to the bus and the verification is performed. An update management device including a transfer unit that suppresses the transfer when the verification by the unit fails, or when the update authority information does not indicate that the transmission of the update message is within the authority range of the external tool. Is.

また、上記課題を解決するために本発明の一態様に係る制御プログラムは、バスを介して通信を行う複数の電子制御ユニットを備える車載ネットワークシステムにおいて診断ポートと繋がった1つの電子制御ユニットとしての、プロセッサを有する更新管理装置に、所定の更新管理処理を実行させるための制御プログラムであって、前記更新管理処理は、前記診断ポートに接続された外部ツールから前記診断ポートを介して送信される、当該外部ツールの権限を示す更新権限情報を受信する更新権限情報受信ステップと、前記更新権限情報受信ステップにおいて受信された前記更新権限情報を検証する検証ステップと、前記外部ツールから前記診断ポートを介して送信される、1つ又は複数の前記電子制御ユニットが保持するデータの更新を指示する更新メッセージを受信する更新メッセージ受信ステップと、前記更新メッセージ受信ステップで前記更新メッセージが受信された場合において、前記検証ステップでの前記検証が成功し、かつ、当該更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示すときには、前記更新メッセージを前記バスに転送し、前記検証ステップでの前記検証が失敗したとき、又は、当該更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示さないときには、前記転送を抑止する転送制御ステップとを含む制御プログラムである。 Further, in order to solve the above problems, the control program according to one aspect of the present invention is used as one electronic control unit connected to a diagnostic port in an in-vehicle network system including a plurality of electronic control units that communicate via a bus. , A control program for causing an update management device having a processor to execute a predetermined update management process, and the update management process is transmitted from an external tool connected to the diagnostic port via the diagnostic port. , The update authority information receiving step for receiving the update authority information indicating the authority of the external tool, the verification step for verifying the update authority information received in the update authority information receiving step, and the diagnostic port from the external tool. When the update message receiving step for receiving the update message instructing the update of the data held by the one or more electronic control units transmitted via the update message receiving step and the update message receiving step for receiving the update message are received. When the verification in the verification step is successful and the update permission information indicates that the transmission of the update message is within the permission range of the external tool, the update message is transferred to the bus, and the update message is transferred to the bus. When the verification in the verification step fails, or when the update authority information does not indicate that the transmission of the update message is within the authority range of the external tool, the transfer control step for suppressing the transfer is included. It is a control program.

本発明によれば、外部ツールに付与された機密情報が漏洩した場合に全てのECUのファームウェアが不正に書き換えられるリスクを低減して、外部ツールにECU内のデータを更新させ得る。 According to the present invention, it is possible to reduce the risk that the firmware of all ECUs is illegally rewritten when the confidential information given to the external tool is leaked, and to cause the external tool to update the data in the ECU.

実施の形態1に係る車載ネットワークシステムの全体構成図である。FIG. 5 is an overall configuration diagram of an in-vehicle network system according to the first embodiment. CANプロトコルで規定されるデータフレームのフォーマットを示す図である。It is a figure which shows the format of the data frame specified by the CAN protocol. ECU及び外部ツールに関わる鍵発行システムを示す図である。It is a figure which shows the key issuing system which concerns on an ECU and an external tool. 公開鍵証明書の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a public key certificate. 公開鍵証明書に記載された更新権限情報のレベルとECUの機能種別との対応関係を示す図である。It is a figure which shows the correspondence relationship between the level of the renewal authority information described in the public key certificate, and the function type of ECU. ECUが保持する共有鍵を示す図である。It is a figure which shows the shared key held by the ECU. 実施の形態1に係るマスタECU(更新管理装置)の構成図である。It is a block diagram of the master ECU (update management apparatus) which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係るレベル情報を示す図である。It is a figure which shows the level information which concerns on Embodiment 1. FIG. ECUの構成図である。It is a block diagram of an ECU. 受信IDリストを示す図である。It is a figure which shows the reception ID list. 実施の形態1に係る共有鍵更新シーケンスを示す図である(図12に続く)。It is a figure which shows the shared key update sequence which concerns on Embodiment 1 (following FIG. 12). 実施の形態1に係る共有鍵更新シーケンスを示す図である(図11から続く)。It is a figure which shows the shared key update sequence which concerns on Embodiment 1 (continue from FIG. 11). 実施の形態2に係る車載ネットワークシステムの全体構成図である。FIG. 5 is an overall configuration diagram of an in-vehicle network system according to a second embodiment. 実施の形態2に係るレベル情報を示す図である。It is a figure which shows the level information which concerns on Embodiment 2. 実施の形態2に係る共有鍵更新シーケンスを示す図である(図16に続く)。It is a figure which shows the shared key update sequence which concerns on Embodiment 2 (following FIG. 16). 実施の形態2に係る共有鍵更新シーケンスを示す図である(図15から続く)。It is a figure which shows the shared key update sequence which concerns on Embodiment 2 (continuation from FIG. 15). 実施の形態3に係るマスタECU(更新管理装置)の構成図である。It is a block diagram of the master ECU (update management apparatus) which concerns on Embodiment 3. 実施の形態3に係る共有鍵と有効期限等とを対応付けた情報を示す図である。It is a figure which shows the information which associated with the shared key which concerns on Embodiment 3 and the expiration date and the like. 実施の形態3に係る共有鍵の更新を促す画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the screen which prompts the update of the shared key which concerns on Embodiment 3. 実施の形態4に係る共有鍵更新シーケンスを示す図である(図21に続く)。It is a figure which shows the shared key update sequence which concerns on Embodiment 4 (following FIG. 21). 実施の形態4に係る共有鍵更新シーケンスを示す図である(図20から続く)。It is a figure which shows the shared key update sequence which concerns on Embodiment 4 (continuation from FIG. 20). 実施の形態4に係るサーバが保持するログ情報を示す図である。It is a figure which shows the log information which the server which concerns on Embodiment 4 holds.

本発明の一態様に係る更新管理方法は、車載ネットワークシステムにおける更新管理装置で実行される更新管理方法であって、前記車載ネットワークシステムは、ネットワークを介して通信を行う複数の電子制御ユニットを備え、外部ツールが接続され、前記更新管理装置は、前記複数の電子ユニットのうちの1つの電子ユニットであり、前記更新管理装置と前記更新管理装置以外の電子制御ユニットとの間の暗号処理用の第1のセッション鍵の伝達に用いる共有鍵と、前記共有鍵の有効期限とを保持し、前記更新管理方法は、前記外部ツールの権限を示す更新権限情報の検証を行い、前記更新権限情報の検証が成功し、かつ、前記外部ツールから、前記共有鍵の更新を指示する更新メッセージを受信した場合に、前記外部ツールによる前記更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であるか否かの判定を行い、(i)前記外部ツールによる前記更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示すと判定したときには、前記更新メッセージを前記ネットワークに転送し、(ii)前記外部ツールによる前記更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示さないと判定したときには、前記転送を抑止し、現在時刻が前記有効期限内であるかどうかを判断し、前記有効期限の一定時間前、又は、前記有効期限が過ぎている場合に、前記共有鍵の更新を促すアラートメッセージを送信する。 The update management method according to one aspect of the present invention is an update management method executed by an update management device in an in-vehicle network system, and the in-vehicle network system includes a plurality of electronic control units that communicate via a network. , An external tool is connected, and the update management device is one of the plurality of electronic units, and is used for encryption processing between the update management device and an electronic control unit other than the update management device. The shared key used for transmitting the first session key and the expiration date of the shared key are retained, and the update management method verifies the update authority information indicating the authority of the external tool, and obtains the update authority information. Whether or not the transmission of the update message by the external tool is within the authority range of the external tool when the verification is successful and the update message instructing the update of the shared key is received from the external tool. (I) When it is determined that the update authority information indicates that the transmission of the update message by the external tool is within the authority range of the external tool, the update message is transferred to the network. (Ii) When it is determined that the update authority information does not indicate that the transmission of the update message by the external tool is within the authority range of the external tool, the transfer is suppressed and the current time is within the expiration date. It determines whether or not there is, and sends an alert message prompting the renewal of the shared key when the expiration date has passed or before the expiration date.

また、前記複数の電子制御ユニットは、Controller Area Network(CAN)プロトコルに従って通信し、前記外部ツールは、CANプロトコルに従って前記更新メッセージを送信することとしても良い。 Further, the plurality of electronic control units may communicate according to the Controller Area Network (CAN) protocol, and the external tool may transmit the update message according to the CAN protocol.

また、前記外部ツールからの前記更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であるか否かの判定は、前記更新メッセージのメッセージIDに基づいて、判定し、前記更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示すと判定したときには、前記メッセージIDを有する前記更新メッセージを受信するように定められている前記電子制御ユニットに対して前記更新を実行することとしても良い。 Further, the determination as to whether or not the transmission of the update message from the external tool is within the authority range of the external tool is determined based on the message ID of the update message, and the transmission of the update message is the external. When it is determined that the update authority information indicates that the tool is within the authority range, the update is executed for the electronic control unit defined to receive the update message having the message ID. May be.

また、前記更新権限情報は、前記電子制御ユニットの分類用の複数の機能種別のうち1つ又は複数の機能種別を特定し、特定した当該1つ又は複数の機能種別のいずれかに分類される前記電子制御ユニットに前記更新を行わせる権限を前記外部ツールが有することを表し、前記更新メッセージのメッセージIDに基づいて、前記メッセージIDを受信するように定められている前記電子制御ユニットの機能種別が、前記更新権限情報により特定される1つ又は複数の機能種別のいずれかと一致するか否かを判別することにより、前記判定を行うこととしても良い。 Further, the update authority information specifies one or a plurality of function types among a plurality of function types for classification of the electronic control unit, and is classified into one of the specified one or a plurality of the specified function types. The function type of the electronic control unit, which indicates that the external tool has the authority to cause the electronic control unit to perform the update, and is defined to receive the message ID based on the message ID of the update message. However, the determination may be made by determining whether or not it matches any one or a plurality of function types specified by the update authority information.

また、前記更新権限情報は、1つ又は複数の前記機能種別を特定するための複数のレベルのうち1つのレベルを示し、相対的に高いレベルは、相対的に低いレベルが特定する1つ又は複数の機能種別を包含した複数の機能種別を特定することとしても良い。 Further, the update authority information indicates one level out of a plurality of levels for specifying one or a plurality of the function types, and a relatively high level is one or a relatively low level specified. It is also possible to specify a plurality of function types including a plurality of function types.

また、前記車載ネットワークシステムを搭載する車両の状態が所定状態でないときには、前記更新メッセージの前記ネットワークへの転送を抑止することとしても良い。 Further, when the state of the vehicle equipped with the in-vehicle network system is not a predetermined state, the transfer of the update message to the network may be suppressed.

また、前記車載ネットワークシステムにおける各電子制御ユニットに電力を供給する電池が所定電池残量を有さないときには、前記更新メッセージの前記ネットワークへの転送を抑止することとしても良い。 Further, when the battery that supplies power to each electronic control unit in the in-vehicle network system does not have a predetermined battery remaining amount, the transfer of the update message to the network may be suppressed.

また、(i)前記車載ネットワークシステムを、複数の車載ネットワークシステムの中で識別する識別情報と、(ii)前記更新メッセージの処理結果を示す結果情報とを前記外部ツールに送信することとしても良い。 Further, (i) identification information for identifying the in-vehicle network system among a plurality of in-vehicle network systems and (ii) result information indicating the processing result of the update message may be transmitted to the external tool. ..

また、前記更新メッセージが指示する、前記電子制御ユニットが保持するデータの前記更新は、前記電子制御ユニットのファームウェアの更新であることとしても良い。 Further, the update of the data held by the electronic control unit indicated by the update message may be an update of the firmware of the electronic control unit.

また、前記アラートメッセージは、ディスプレイを制御する電子制御ユニットに送信することとしても良い。 Further, the alert message may be transmitted to an electronic control unit that controls the display.

また、上記課題を解決するために本発明の一態様に係る更新管理装置は、車載ネットワークシステムにおける更新管理装置であって、前記車載ネットワークシステムは、ネットワークを介して通信を行う複数の電子制御ユニットを備え、外部ツールが接続され、前記更新管理装置は、前記複数の電子ユニットのうちの1つの電子ユニットであり、前記更新管理装置と前記更新管理装置以外の電子制御ユニットとの間の暗号処理用の第1のセッション鍵の伝達に用いられる共有鍵と、前記共有鍵の有効期限とを保持する保持部と、前記外部ツールから前記外部ツールの権限を示す更新権限情報、及び、前記共有鍵の更新を指示する更新メッセージを、受信する受信部と、前記受信部により受信された前記更新権限情報を検証する検証部と、前記検証部による検証が成功し、前記受信部により前記更新メッセージが受信された場合において、(i)前記更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示すときには、前記更新メッセージを前記ネットワークに転送し、(ii)当該更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示さないときには、前記転送を抑止する転送部と、現在時刻が前記有効期限内であるかどうかを判断する判断部と、前記有効期限の一定時間前、又は、有効期限が過ぎている場合に、前記共有鍵の更新を促すアラートメッセージを送信する送信部とを備える。 Further, in order to solve the above problems, the update management device according to one aspect of the present invention is an update management device in an in-vehicle network system, and the in-vehicle network system is a plurality of electronic control units that communicate via a network. The update management device is one of the plurality of electronic units, and is an encryption process between the update management device and an electronic control unit other than the update management device. The shared key used for transmitting the first session key for the system, the holding unit that holds the expiration date of the shared key, the update authority information indicating the authority of the external tool from the external tool, and the shared key. The receiving unit that receives the update message instructing the update of the above, the verification unit that verifies the update authority information received by the receiving unit, and the verification unit succeeds in the verification, and the receiving unit sends the update message. When received, (i) when the update permission information indicates that the transmission of the update message is within the permission range of the external tool, the update message is forwarded to the network, and (ii) the update message. When the update authority information does not indicate that the transmission is within the authority range of the external tool, the transfer unit that suppresses the transfer, the determination unit that determines whether the current time is within the expiration date, and the determination unit. It is provided with a transmission unit that transmits an alert message prompting the update of the shared key when a certain time before the expiration date or when the expiration date has passed.

また、上記課題を解決するために本発明の一態様に係る制御プログラムは、車載ネットワークシステムにおける更新管理装置を制御するための制御プログラムであって、前記車載ネットワークシステムは、ネットワークを介して通信を行う複数の電子制御ユニットを備え、外部ツールが接続され、前記更新管理装置は、前記複数の電子制御ユニットのうちの1つの前記電子制御ユニットであり、前記更新管理装置と前記更新管理装置以外の電子制御ユニットとの間の暗号処理用の第1のセッション鍵の伝達に用いる共有鍵と、前記共有鍵の有効期限とを保持し、前記制御プログラムは、前記外部ツールの権限を示す更新権限情報の検証を行い、前記更新権限情報の検証が成功し、かつ、前記外部ツールから、前記共有鍵の更新を指示する更新メッセージを受信した場合に、前記外部ツールによる前記更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であるか否かの判定を行い、(i)前記外部ツールによる前記更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示すと判定したときには、前記更新メッセージを前記ネットワークに転送し、(ii)前記外部ツールによる前記更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示さないと判定したときには、前記転送を抑止し、現在時刻が前記有効期限内であるかどうかを判断し、前記有効期限の一定時間前、又は、前記有効期限が過ぎている場合に、前記共有鍵の更新を促すアラートメッセージを送信する。 Further, in order to solve the above problems, the control program according to one aspect of the present invention is a control program for controlling an update management device in an in-vehicle network system, and the in-vehicle network system communicates via a network. A plurality of electronic control units to be performed are provided, an external tool is connected, and the update management device is the electronic control unit of one of the plurality of electronic control units, other than the update management device and the update management device. The shared key used for transmitting the first session key for encryption processing to and from the electronic control unit and the expiration date of the shared key are held, and the control program has update permission information indicating the permission of the external tool. When the verification of the update authority information is successful and the update message instructing the update of the shared key is received from the external tool, the transmission of the update message by the external tool is the external. When it is determined whether or not it is within the authority range of the tool, and (i) it is determined that the update authority information indicates that the transmission of the update message by the external tool is within the authority range of the external tool. When the update message is transferred to the network and (ii) it is determined that the update authority information does not indicate that the transmission of the update message by the external tool is within the authority range of the external tool, the transfer is suppressed. Then, it is determined whether or not the current time is within the expiration date, and when a certain time before the expiration date or the expiration date has passed, an alert message prompting the renewal of the shared key is transmitted.

本発明の一態様に係る更新管理方法は、バスを介して通信を行う複数の電子制御ユニットを備え、外部ツールが接続される車載ネットワークシステムにおいて用いられる更新管理方法であって、前記外部ツールの権限を示す更新権限情報を受信して検証し、前記外部ツールから、1つ又は複数の前記電子制御ユニットが保持するデータの更新を指示する更新メッセージが送信された場合において、前記検証が成功し、かつ、当該更新メッセージの送信が当該外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示すときには、前記更新メッセージに対応して前記1つ又は複数の電子制御ユニットにより前記更新を実行し、前記検証が失敗したとき、又は、当該更新メッセージの送信が当該外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示さないときには、前記1つ又は複数の電子制御ユニットによる前記更新メッセージに対応した前記更新を抑止する更新管理方法である。これにより、検証可能な更新権限情報により外部ツール毎に、ECU内のデータの更新を指示する更新メッセージを送信する権限を異なるように定め得る。そして、車載ネットワークシステムにおける一部のECU内のデータの更新メッセージについて送信する権限を有している外部ツールだけがその一部のECU内のデータを更新させ得る。また、その一部のECU内のデータの更新メッセージについての送信の権限を有している外部ツールについて機密情報が漏洩しても、その一部のECU以外のECUについては不正に書き換えられない。このため、車載ネットワークの全てのECUのファームウェア等が不正に書き換えられるリスクを低減して、外部ツールにECU内のデータを更新させ得る。 The update management method according to one aspect of the present invention is an update management method used in an in-vehicle network system including a plurality of electronic control units that communicate via a bus and to which an external tool is connected. The verification is successful when the update permission information indicating the permission is received and verified, and an update message instructing the update of the data held by the one or more electronic control units is sent from the external tool. Moreover, when the update authority information indicates that the transmission of the update message is within the authority range of the external tool, the update is executed by the one or more electronic control units in response to the update message. , When the verification fails, or when the update authority information does not indicate that the transmission of the update message is within the authority range of the external tool, the update message by the one or more electronic control units is sent. This is an update management method that suppresses the corresponding update. Thereby, the authority to send the update message instructing the update of the data in the ECU can be set differently for each external tool according to the verifiable update authority information. Then, only an external tool having the authority to transmit the update message of the data in some ECUs in the in-vehicle network system can update the data in some ECUs. Further, even if confidential information is leaked from an external tool having the authority to transmit a data update message in a part of the ECU, the ECUs other than the part of the ECU are not illegally rewritten. Therefore, it is possible to reduce the risk that the firmware and the like of all the ECUs in the in-vehicle network are illegally rewritten, and have an external tool update the data in the ECU.

また、前記複数の電子制御ユニットは、Controller Area Network(CAN)プロトコルに従って前記バスを介して通信を行い、前記外部ツールは、CANプロトコルに従って前記更新メッセージを送信することとしても良い。これにより、CANに従った車載ネットワークシステムにおいて適切に権限を有する外部ツールにECU内のデータを更新させ得る。 Further, the plurality of electronic control units may communicate via the bus according to the Controller Area Network (CAN) protocol, and the external tool may transmit the update message according to the CAN protocol. As a result, the data in the ECU can be updated by an external tool having appropriate authority in the in-vehicle network system according to CAN.

また、前記外部ツールから前記更新メッセージが送信された場合において、当該更新メッセージのメッセージIDに基づいて、当該更新メッセージの送信が当該外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示すか否かを判定し、当該更新メッセージの送信が当該外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示すと判定したときには、前記メッセージIDを有する前記更新メッセージを受信するように定められている前記電子制御ユニットにより前記更新を実行することとしても良い。これにより、CANのフレームのID(メッセージID)により更新メッセージでの更新指示の対象となるECUか否かの区別がなされる。このため、特定の1又は複数のECUに対しての更新の権限を、他の1又は複数のECUに対しての更新の権限と区別でき、例えば更新指示の対象となるECUに応じた権限を有する適切な外部ツールに限ってその更新を許可することが可能になる。 Further, when the update message is transmitted from the external tool, does the update authority information indicate that the transmission of the update message is within the authority range of the external tool based on the message ID of the update message? When it is determined whether or not the update message is transmitted and it is determined that the update authority information indicates that the transmission of the update message is within the authority range of the external tool, it is defined to receive the update message having the message ID. The update may be executed by the electronic control unit. As a result, it is possible to distinguish whether or not the ECU is the target of the update instruction in the update message by the ID (message ID) of the frame of the CAN. Therefore, the update authority for a specific one or a plurality of ECUs can be distinguished from the update authority for another one or a plurality of ECUs. It is possible to allow the update only to the appropriate external tools that it has.

また、前記更新権限情報は、前記電子制御ユニットの分類用の複数の機能種別のうち1つ又は複数の機能種別を特定し、特定した当該1つ又は複数の機能種別のいずれかに分類される前記電子制御ユニットに前記更新を行わせる権限を前記外部ツールが有することを表し、前記外部ツールから前記更新メッセージが送信された場合において、当該更新メッセージのメッセージIDに基づいて、当該メッセージIDを受信するように定められている前記電子制御ユニットの機能種別が、前記更新権限情報により特定される1つ又は複数の機能種別のいずれかと一致するか否かを判別することにより、前記判定を行うこととしても良い。これにより、ECUを機能面で分類する機能種別毎に、更新の権限を区別して外部ツールに認定するような運用が可能となる。この認定は、例えば検証可能な更新権限情報の付与により行われる。 Further, the update authority information specifies one or a plurality of function types among a plurality of function types for classification of the electronic control unit, and is classified into one of the specified one or a plurality of the specified function types. Indicates that the external tool has the authority to cause the electronic control unit to perform the update, and when the update message is transmitted from the external tool, the message ID is received based on the message ID of the update message. The determination is made by determining whether or not the function type of the electronic control unit specified to be performed matches any one or a plurality of function types specified by the update authority information. May be. As a result, it is possible to perform an operation in which the authority for updating is distinguished and certified as an external tool for each function type that classifies the ECU in terms of function. This certification is performed, for example, by granting verifiable update authority information.

また、前記更新権限情報は、1つ又は複数の前記機能種別を特定するための複数のレベルのうち1つのレベルを示し、相対的に高いレベルは、相対的に低いレベルが特定する1つ又は複数の機能種別を包含した複数の機能種別を特定することとしても良い。これにより、外部ツール毎に更新の権限のレベルを異ならせることが可能となる。例えば、低いレベルの権限を有する外部ツールについての機密情報が漏洩してもそのレベルに対応して更新可能なECUの機能種別以外のECU(つまり高いレベルの権限を有する外部ツールによって更新可能なECU)については不正に書き換えられない。 Further, the update authority information indicates one level out of a plurality of levels for specifying one or a plurality of the function types, and a relatively high level is one or a relatively low level specified. It is also possible to specify a plurality of function types including a plurality of function types. This makes it possible to have different levels of update authority for each external tool. For example, even if confidential information about an external tool with a low level of authority is leaked, an ECU other than the function type of the ECU that can be updated according to the level (that is, an ECU that can be updated by an external tool with a high level of authority). ) Cannot be rewritten illegally.

また、1つの前記電子制御ユニットである更新管理装置が、当該更新管理装置と繋がった診断ポートに接続された前記外部ツールから前記更新権限情報を受信して前記検証を行い、前記外部ツールから前記更新メッセージが送信された場合に当該更新メッセージを受信し、当該受信した場合において、前記検証が成功し、かつ、当該更新メッセージの送信が当該外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示すときには、前記更新メッセージを前記バスに転送し、前記検証が失敗したとき、又は、当該更新メッセージの送信が当該外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示さないときには、前記転送を抑止することとしても良い。これにより、更新管理装置(マスタECU)が更新メッセージを他のECUへ転送するか否かを制御するので、他のECUは外部ツールの権限に係る検査を省略し得る。 Further, the update management device, which is one of the electronic control units, receives the update authority information from the external tool connected to the diagnostic port connected to the update management device, performs the verification, and performs the verification from the external tool. When the update message is sent, the update message is received, and when the update message is received, the verification is successful and the transmission of the update message is within the permission range of the external tool. When the update message is forwarded to the bus and the verification fails, or when the update authority information does not indicate that the transmission of the update message is within the authority range of the external tool, the update message is described. It may be possible to suppress the transfer. As a result, the update management device (master ECU) controls whether or not to transfer the update message to another ECU, so that the other ECU can omit the inspection related to the authority of the external tool.

また、前記更新メッセージにセッション鍵を用いた所定暗号処理が施されていなければ当該更新メッセージに対応した前記電子制御ユニットによる前記更新を抑止し、前記更新管理装置は、前記更新権限情報の前記受信を、当該更新権限情報を記載した、前記外部ツールの公開鍵に係る公開鍵証明書の受信により行い、前記検証に成功した場合に、前記外部ツールが前記更新メッセージの送信に際して当該更新メッセージに対して所定暗号処理を施すために用いる前記セッション鍵を、前記外部ツールの公開鍵で暗号化して前記外部ツールに送信することとしても良い。これにより、外部ツールの更新の権限について公開鍵証明書を発行することで認定できる。また、公開鍵証明書における公開鍵を利用して外部ツールによる通信内容に係るセキュリティの確保を図ることが可能になる。 Further, if the update message is not subjected to a predetermined encryption process using the session key, the update by the electronic control unit corresponding to the update message is suppressed, and the update management device receives the update authority information. Is performed by receiving the public key certificate related to the public key of the external tool that describes the update authority information, and when the verification is successful, the external tool responds to the update message when transmitting the update message. The session key used for performing the predetermined encryption process may be encrypted with the public key of the external tool and transmitted to the external tool. As a result, the authority to update external tools can be certified by issuing a public key certificate. In addition, the public key in the public key certificate can be used to ensure security related to the communication content by an external tool.

また、前記更新管理装置は、前記外部ツールから前記更新メッセージが送信された場合において、前記車載ネットワークシステムを搭載する車両の状態が所定状態でないときには、前記更新メッセージの前記バスへの転送を抑止することとしても良い。これにより、所定状態として例えば停車状態、エンジンを停止した状態等を定めておくと、例えば走行に関連するECUの負荷が低下しバストラフィックが比較的少なくなる停車状態等においてECU内のデータを更新できるので、例えば更新に不具合が生じる可能性等を低減し得る。 Further, the update management device suppresses the transfer of the update message to the bus when the update message is transmitted from the external tool and the state of the vehicle equipped with the in-vehicle network system is not a predetermined state. It may be a thing. As a result, if, for example, a stopped state, an engine stopped state, or the like is set as a predetermined state, the data in the ECU is updated in, for example, a stopped state in which the load of the ECU related to running is reduced and the bus traffic is relatively reduced. Therefore, for example, the possibility that a problem may occur in the update can be reduced.

また、前記更新管理装置は、前記外部ツールから前記更新メッセージが送信された場合において、前記車載ネットワークシステムにおける各電子制御ユニットに電力を供給する電池が所定電池残量を有さないときには、前記更新メッセージの前記バスへの転送を抑止することとしても良い。これにより、所定電池残量として例えば電池の残量が更新に足りる程度に十分な量を定めておくと、更新中の電池切れによる不具合を防ぐことが可能となる。 Further, the update management device updates the update when the update message is transmitted from the external tool and the battery that supplies power to each electronic control unit in the in-vehicle network system does not have a predetermined battery level. It may be possible to suppress the transfer of the message to the bus. As a result, if, for example, a sufficient amount of the remaining battery level is set to be sufficient for the renewal, it is possible to prevent a problem due to the battery running out during the renewal.

また、前記更新管理装置以外の電子制御ユニットと前記更新管理装置とは、通信内容に係る暗号処理用のセッション鍵の伝達に用いるために相互間で共有する共有鍵を保持し、前記更新メッセージが指示する、前記電子制御ユニットが保持するデータの前記更新は、前記共有鍵の更新であることとしても良い。これにより、外部ツールによりマスタECUとそれ以外のECUとの間で共有する共有鍵を更新できるようになる。 Further, the electronic control unit other than the update management device and the update management device hold a shared key shared by each other for use in transmitting a session key for encryption processing related to the communication content, and the update message is transmitted. The update of the data held by the electronic control unit to be instructed may be the update of the shared key. As a result, the shared key shared between the master ECU and other ECUs can be updated by an external tool.

また、前記共有鍵の有効期限の一定期間前に前記共有鍵の更新を促す警告情報を出力することとしても良い。これにより、共有鍵の有効期限が切れる前に、鍵更新を促すことができ、共有鍵が有効期限を過ぎて利用し続けられるリスクを低減し得る。 Further, the warning information prompting the update of the shared key may be output before a certain period of the expiration date of the shared key. As a result, it is possible to prompt the key renewal before the expiration date of the shared key, and it is possible to reduce the risk that the shared key will continue to be used after the expiration date.

また、前記更新管理装置は、前記車載ネットワークシステムを、複数の車載ネットワークシステムの中で識別する識別情報と前記更新メッセージの処理結果を示す結果情報とを前記外部ツールに送信することとしても良い。これにより、外部ツール側で車両毎(つまり車載ネットワークシステム毎)におけるECU内のデータの更新結果を管理することが可能となる。 Further, the update management device may transmit the identification information for identifying the vehicle-mounted network system among the plurality of vehicle-mounted network systems and the result information indicating the processing result of the update message to the external tool. This makes it possible for the external tool side to manage the update result of the data in the ECU for each vehicle (that is, for each in-vehicle network system).

また、前記外部ツールは、前記結果情報と前記識別情報とをサーバに送信することとしても良い。これにより、サーバにおいて車両毎におけるECU内のデータの更新結果を管理することが可能となる。 Further, the external tool may transmit the result information and the identification information to the server. This makes it possible for the server to manage the update result of the data in the ECU for each vehicle.

また、前記更新メッセージが指示する、前記電子制御ユニットが保持するデータの前記更新は、前記電子制御ユニットのファームウェアの更新であることとしても良い。これにより、ECUのファームウェアの更新についての権限を外部ツール毎に柔軟に設定できるようになる。 Further, the update of the data held by the electronic control unit indicated by the update message may be an update of the firmware of the electronic control unit. This makes it possible to flexibly set the authority for updating the ECU firmware for each external tool.

また、本発明の一態様に係る更新管理装置は、バスを介して通信を行う複数の電子制御ユニットを備える車載ネットワークシステムにおいて診断ポートと繋がった1つの電子制御ユニットである更新管理装置であって、前記診断ポートに接続された外部ツールから前記診断ポートを介して送信される、当該外部ツールの権限を示す更新権限情報、及び、1つ又は複数の前記電子制御ユニットが保持するデータの更新を指示する更新メッセージを、受信する受信部と、前記受信部により受信された前記更新権限情報を検証する検証部と、前記受信部により前記更新メッセージが受信された場合において、前記検証部による前記検証が成功し、かつ、当該更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示すときには、前記更新メッセージを前記バスに転送し、前記検証部による前記検証が失敗したとき、又は、当該更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示さないときには、前記転送を抑止する転送部とを備える更新管理装置である。これにより、外部ツールに付与された機密情報が漏洩した場合に全てのECU内のファームウェア等が不正に書き換えられるリスクを低減して、外部ツールにECU内のデータを更新させることが可能になる。 Further, the update management device according to one aspect of the present invention is an update management device that is one electronic control unit connected to a diagnostic port in an in-vehicle network system including a plurality of electronic control units that communicate via a bus. , Update authority information indicating the authority of the external tool transmitted from the external tool connected to the diagnostic port via the diagnostic port, and update of data held by one or more of the electronic control units. The receiving unit that receives the update message to be instructed, the verification unit that verifies the update authority information received by the receiving unit, and the verification unit that verifies the update message when the receiving unit receives the update message. Was successful, and when the update authority information indicates that the transmission of the update message is within the authority range of the external tool, the update message was transferred to the bus, and the verification by the verification unit failed. When, or when the update authority information does not indicate that the transmission of the update message is within the authority range of the external tool, the update management device includes a transfer unit that suppresses the transfer. As a result, when the confidential information given to the external tool is leaked, the risk of unauthorized rewriting of the firmware or the like in all the ECUs can be reduced, and the external tool can update the data in the ECU.

また、本発明の一態様に係る制御プログラムは、バスを介して通信を行う複数の電子制御ユニットを備える車載ネットワークシステムにおいて診断ポートと繋がった1つの電子制御ユニットとしての、プロセッサを有する更新管理装置に、所定の更新管理処理を実行させるための制御プログラムであって、前記更新管理処理は、前記診断ポートに接続された外部ツールから前記診断ポートを介して送信される、当該外部ツールの権限を示す更新権限情報を受信する更新権限情報受信ステップと、前記更新権限情報受信ステップにおいて受信された前記更新権限情報を検証する検証ステップと、前記外部ツールから前記診断ポートを介して送信される、1つ又は複数の前記電子制御ユニットが保持するデータの更新を指示する更新メッセージを受信する更新メッセージ受信ステップと、前記更新メッセージ受信ステップで前記更新メッセージが受信された場合において、前記検証ステップでの前記検証が成功し、かつ、当該更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示すときには、前記更新メッセージを前記バスに転送し、前記検証ステップでの前記検証が失敗したとき、又は、当該更新メッセージの送信が前記外部ツールの権限範囲内であることを前記更新権限情報が示さないときには、前記転送を抑止する転送制御ステップとを含む制御プログラムである。このプログラムを更新管理装置にインストールして、プロセッサに実行させることにより、外部ツールに付与された機密情報が漏洩した場合に全てのECU内のファームウェア等が不正に書き換えられるリスクを低減して、外部ツールにECU内のデータを更新させることが可能になる。 Further, the control program according to one aspect of the present invention is an update management device having a processor as one electronic control unit connected to a diagnostic port in an in-vehicle network system including a plurality of electronic control units that communicate via a bus. Is a control program for executing a predetermined update management process, and the update management process obtains the authority of the external tool transmitted from the external tool connected to the diagnostic port via the diagnostic port. An update authority information receiving step for receiving the indicated update authority information, a verification step for verifying the update authority information received in the update authority information receiving step, and transmission from the external tool via the diagnostic port 1 When the update message receiving step for receiving the update message instructing the update of the data held by the electronic control unit or the plurality of electronic control units is received and the update message is received in the update message receiving step, the said in the verification step. When the verification is successful and the update permission information indicates that the transmission of the update message is within the permission range of the external tool, the update message is forwarded to the bus and the verification in the verification step is performed. It is a control program including a transfer control step that suppresses the transfer when it fails or when the update authority information does not indicate that the transmission of the update message is within the authority range of the external tool. By installing this program in the update management device and letting the processor execute it, the risk of unauthorized rewriting of the firmware in all ECUs when confidential information given to external tools is leaked is reduced, and the external It becomes possible to make the tool update the data in the ECU.

なお、これらの全般的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータで読み取り可能なCD−ROM等の記録媒体で実現されても良く、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又は記録媒体の任意な組み合わせで実現されても良い。 It should be noted that these general or specific aspects may be realized by a system, a method, an integrated circuit, a computer program, or a recording medium such as a computer-readable CD-ROM, and the system, the method, the integrated circuit, or the computer. It may be realized by any combination of programs or recording media.

以下、実施の形態に係る更新管理方法を用いる車載ネットワークシステムについて、図面を参照しながら説明する。ここで示す実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。従って、以下の実施の形態で示される数値、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、並びに、ステップ(工程)及びステップの順序等は、一例であって本発明を限定するものではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意に付加可能な構成要素である。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。 Hereinafter, an in-vehicle network system using the update management method according to the embodiment will be described with reference to the drawings. Each of the embodiments shown here shows a specific example of the present invention. Therefore, the numerical values, the components, the arrangement and connection form of the components, the steps (processes), the order of the steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples and do not limit the present invention. Among the components in the following embodiments, the components not described in the independent claims are components that can be arbitrarily added. Further, each figure is a schematic view and is not necessarily exactly illustrated.

(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態として、更新管理装置としてのマスタECU100を含む複数のECUがバスを介して通信する車載ネットワークシステム10において用いられる更新管理方法について、図面を用いて説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, as an embodiment of the present invention, an update management method used in an in-vehicle network system 10 in which a plurality of ECUs including a master ECU 100 as an update management device communicate via a bus will be described with reference to the drawings.

更新管理方法として、本実施の形態では、車載ネットワークシステム10の診断ポートに外部ツールが接続された場合においてマスタECU100が、外部ツール30を認証して、一定条件を満たすときに限って外部ツール30にECUのデータ(ファームウェア等)の更新を許可する例を示す。 As an update management method, in the present embodiment, when the external tool is connected to the diagnostic port of the in-vehicle network system 10, the master ECU 100 authenticates the external tool 30 and the external tool 30 is satisfied only when a certain condition is satisfied. Shows an example of permitting the update of ECU data (firmware, etc.).

[1.1 車載ネットワークシステム10の全体構成]
図1は、実施の形態1に係る車載ネットワークシステム10の全体構成を示す図である。なお、同図には車載ネットワークシステム10の他に、外部ツール30が示されている。この外部ツール30は、例えば各種ECUの製造、メンテナンスを行う事業者等により製造された、個々の各種外部ツール(例えば後述する外部ツール30a、30b)を代表して表したものである。車載ネットワークシステム10は、CANプロトコルに従って通信するネットワーク通信システムの一例であり、制御装置、センサ等の各種機器が搭載された自動車(車両)におけるネットワーク通信システムである。車載ネットワークシステム10は、CANプロトコルに従ってバスを介してフレームに係る通信を行う複数の装置(ノード)を備え、更新管理方法を用いる。具体的には図1に示すように車載ネットワークシステム10は、診断ポート600と、バス500a〜500dと、マスタECU(更新管理装置)100、ヘッドユニット200、ゲートウェイ300、各種機器に接続されたECU400a〜400f等のECUといったバスに接続された各ノードとを含んで構成される。なお、車載ネットワークシステム10には、マスタECU100及びECU400a〜400f以外にもいくつものECUが含まれ得るが、ここでは、便宜上マスタECU100及びECU400a〜400fに注目して説明を行う。ECUは、例えば、プロセッサ(マイクロプロセッサ)、メモリ等のデジタル回路、アナログ回路、通信回路等を含む装置である。メモリは、ROM、RAM等であり、プロセッサにより実行される制御プログラム(コンピュータプログラム)を記憶することができる。例えばプロセッサが、制御プログラムに従って動作することにより、ECUは各種機能を実現することになる。なお、コンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、プロセッサに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
[1.1 Overall configuration of in-vehicle network system 10]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of the vehicle-mounted network system 10 according to the first embodiment. In addition to the in-vehicle network system 10, the external tool 30 is shown in the figure. The external tool 30 represents, for example, individual various external tools (for example, external tools 30a and 30b described later) manufactured by a business operator or the like that manufactures and maintains various ECUs. The in-vehicle network system 10 is an example of a network communication system that communicates according to the CAN protocol, and is a network communication system in an automobile (vehicle) equipped with various devices such as a control device and a sensor. The in-vehicle network system 10 includes a plurality of devices (nodes) that perform communication related to frames via a bus according to the CAN protocol, and uses an update management method. Specifically, as shown in FIG. 1, the in-vehicle network system 10 includes a diagnostic port 600, buses 500a to 500d, a master ECU (update management device) 100, a head unit 200, a gateway 300, and an ECU 400a connected to various devices. It is configured to include each node connected to a bus such as an ECU such as ~ 400f. The in-vehicle network system 10 may include a number of ECUs in addition to the master ECU 100 and the ECUs 400a to 400f, but here, for convenience, the master ECU 100 and the ECUs 400a to 400f will be described. The ECU is, for example, a device including a processor (microprocessor), a digital circuit such as a memory, an analog circuit, a communication circuit, and the like. The memory is a ROM, RAM, or the like, and can store a control program (computer program) executed by the processor. For example, when the processor operates according to the control program, the ECU realizes various functions. A computer program is configured by combining a plurality of instruction codes indicating instructions to a processor in order to achieve a predetermined function.

診断ポート600は、車載ネットワークシステム10を構成するECUのメンテナンスを行う際に外部ツール30を接続するポートであり、マスタECU100とバス500dで繋がっている。診断ポート600は、例えばOBD2に準拠したコネクタである。外部ツール30は、診断ポート600と接続することにより、車載ネットワークシステム10へとCANプロトコルに従ったフレームを送信できる。例えば、外部ツール30は、ECUのファームウェア等を更新するための更新メッセージ或いはECUの故障診断のための診断用のメッセージ等、車載ネットワークシステム10において予め定められた一定範囲のメッセージIDを含むメッセージを送信し得る。ここでは、特に、ECUのファームウェア及び共有鍵のそれぞれを更新するために予め定められている一定範囲のメッセージIDを含む更新メッセージ(つまり更新要求用のフレーム)を外部ツールが送信することに注目して説明する。 The diagnostic port 600 is a port for connecting an external tool 30 when performing maintenance on the ECU constituting the in-vehicle network system 10, and is connected to the master ECU 100 by a bus 500d. The diagnostic port 600 is, for example, an OBD2 compliant connector. By connecting to the diagnostic port 600, the external tool 30 can transmit a frame according to the CAN protocol to the in-vehicle network system 10. For example, the external tool 30 transmits a message including a predetermined range of message IDs in the in-vehicle network system 10, such as an update message for updating the firmware of the ECU or a diagnostic message for diagnosing an ECU failure. Can be sent. Here, in particular, pay attention to the fact that the external tool sends an update message (that is, a frame for update request) including a predetermined range of message IDs for updating each of the ECU firmware and the shared key. I will explain.

マスタECU100は、外部ツール30の認証を行い、外部ツール30の証明書(後述する公開鍵証明書)に記載された更新権限情報に基づいて、外部ツールからの更新メッセージに対して更新を許可するか否かに係る判定等を行う役割を有する更新管理装置としての一種のECUである。また、マスタECU100は、車載ネットワークシステム10における複数のECUのうち自装置以外の1以上のECUそれぞれとの相互間で、フレームでの通信内容に係る暗号処理用のセッション鍵の伝達に用いるための、事前に共有した同一の共有鍵を保持し、セッション鍵を各ECUに伝達する機能を有する。 The master ECU 100 authenticates the external tool 30 and permits the update message from the external tool to be updated based on the update authority information described in the certificate of the external tool 30 (public key certificate described later). It is a kind of ECU as an update management device having a role of determining whether or not it is. Further, the master ECU 100 is used for transmitting a session key for encryption processing related to the communication content in the frame between each of the plurality of ECUs in the in-vehicle network system 10 and one or more ECUs other than the own device. It has a function of holding the same shared key shared in advance and transmitting the session key to each ECU.

ECU400a〜400fは、バス500a〜500cのいずれかと接続され、それぞれエンジン310、ブレーキ320、ドア開閉センサ330、窓開閉センサ340、エアバッグ350、ヘッドユニット200に接続されている。ECU400a〜400eのそれぞれは、接続されている機器(エンジン310等)の状態を取得し、定期的に状態を表すフレームをネットワーク(つまりバス)に送信している。ヘッドユニット200は、例えば、自動車のインストルメントパネル(インパネ)等に設けられた液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)等の表示装置を含み、車両の運転者への報知を行い得る。ヘッドユニット200に接続されたECU400fは、バス500cからフレームを受信して、フレームが表す各種状態を、ヘッドユニット200の表示装置に表示させる機能を有する。 The ECUs 400a to 400f are connected to any of the buses 500a to 500c, and are connected to the engine 310, the brake 320, the door opening / closing sensor 330, the window opening / closing sensor 340, the airbag 350, and the head unit 200, respectively. Each of the ECUs 400a to 400e acquires the state of the connected device (engine 310, etc.) and periodically transmits a frame indicating the state to the network (that is, the bus). The head unit 200 includes, for example, a display device such as a liquid crystal display (LCD) provided on an instrument panel (instrument panel) or the like of an automobile, and can notify the driver of the vehicle. The ECU 400f connected to the head unit 200 has a function of receiving a frame from the bus 500c and displaying various states represented by the frame on the display device of the head unit 200.

ゲートウェイ300は、ECU400a及びECU400bと繋がるバス500aと、マスタECU100及びECU400c〜400eと繋がるバス500bと、ECU400fと繋がるバス500cとに接続しており、それぞれのバスから受信したフレームを他のバスに転送する機能を有する。また受信したフレームを転送するかしないかを接続されたバス間毎に切り替えることも可能である。ゲートウェイ300は一種のECUである。 The gateway 300 is connected to a bus 500a connected to the ECU 400a and the ECU 400b, a bus 500b connected to the master ECU 100 and the ECUs 400c to 400e, and a bus 500c connected to the ECU 400f, and transfers a frame received from each bus to another bus. Has the function of It is also possible to switch whether to transfer the received frame for each connected bus. The gateway 300 is a kind of ECU.

車載ネットワークシステム10においてはCANプロトコルに従って、マスタECU400を含む各ECUがバスを介してフレームの授受を行う。CANプロトコルにおけるフレームには、データフレーム、リモートフレーム、オーバーロードフレーム及びエラーフレームがあるが、説明の便宜上、ここではデータフレームを中心に説明する。 In the in-vehicle network system 10, each ECU including the master ECU 400 transfers and receives frames via the bus according to the CAN protocol. The frames in the CAN protocol include data frames, remote frames, overload frames, and error frames, but for convenience of explanation, the data frames will be mainly described here.

[1.2 データフレームフォーマット]
以下、CANプロトコルに従ったネットワークで用いられるフレームの1つであるデータフレームについて説明する。
[1.2 Data frame format]
Hereinafter, a data frame, which is one of the frames used in a network according to the CAN protocol, will be described.

図2は、CANプロトコルで規定されるデータフレームのフォーマットを示す図である。同図には、CANプロトコルで規定される標準IDフォーマットにおけるデータフレームを示している。データフレームは、SOF(Start Of Frame)、IDフィールド、RTR(Remote Transmission Request)、IDE(Identifier Extension)、予約ビット「
r」、DLC(Data Length Code)、データフィールド、CRC(Cyclic Redundancy Check)シーケンス、CRCデリミタ「DEL」、ACK(Acknowledgement)スロット、ACKデリミタ「DEL」、及び、EOF(End Of Frame)の各フィールドで構成される。
FIG. 2 is a diagram showing a data frame format defined by the CAN protocol. The figure shows a data frame in the standard ID format defined by the CAN protocol. The data frame is SOF (Start Of Frame), ID field, RTR (Remote Transmission Request), IDE (Identifier Extension), reserved bit "
r ”, DLC (Data Length Code), data field, CRC (Cyclic Redundancy Check) sequence, CRC delimiter“ DEL ”, ACK (Acknowledgement) slot, ACK delimiter“ DEL ”, and EOF (End Of Frame) fields Consists of.

SOFは、1bitのドミナントで構成される。バスがアイドルの状態はレセシブになっており、SOFによりドミナントへ変更することでフレームの送信開始を通知する。 The SOF is composed of 1 bit dominant. The idle state of the bus is recessive, and the SOF changes the bus to dominant to notify the start of frame transmission.

IDフィールドは、11bitで構成される、データの種類を示す値であるID(つまりメッセージID)を格納するフィールドである。複数のノードが同時に送信を開始した場合、このIDフィールドで通信調停を行うために、IDが小さい値を持つフレームが高い優先度となるよう設計されている。 The ID field is a field composed of 11 bits and storing an ID (that is, a message ID) which is a value indicating the type of data. When a plurality of nodes start transmission at the same time, a frame having a small ID value is designed to have a high priority in order to perform communication arbitration in this ID field.

RTRは、データフレームとリモートフレームとを識別するための値であり、データフレームにおいてはドミナント1bitで構成される。 The RTR is a value for distinguishing between a data frame and a remote frame, and is composed of a dominant 1 bit in the data frame.

IDEと「r」とは、両方ドミナント1bitで構成される。 Both IDE and "r" are composed of dominant 1 bit.

DLCは、4bitで構成され、データフィールドの長さを示す値である。なお、IDE、「r」及びDLCを合わせてコントロールフィールドと称する。 The DLC is composed of 4 bits and is a value indicating the length of the data field. The IDE, "r" and DLC are collectively referred to as a control field.

データフィールドは、最大64bitで構成される送信するデータの内容を示す値である。8bit毎に長さを調整できる。送られるデータの仕様については、CANプロトコルで規定されておらず、車載ネットワークシステム10において定められる。従って、車種、製造者(メーカ)等に依存した仕様となる。 The data field is a value indicating the content of data to be transmitted, which is composed of a maximum of 64 bits. The length can be adjusted in 8-bit units. The specifications of the data to be transmitted are not specified by the CAN protocol, but are specified by the in-vehicle network system 10. Therefore, the specifications depend on the vehicle type, manufacturer (manufacturer), and the like.

CRCシーケンスは、15bitで構成される。SOF、IDフィールド、コントロールフィールド及びデータフィールドの送信値より算出される。 The CRC sequence consists of 15 bits. It is calculated from the transmission values of the SOF, ID field, control field and data field.

CRCデリミタは、1bitのレセシブで構成されるCRCシーケンスの終了を表す区切り記号である。なお、CRCシーケンス及びCRCデリミタを合わせてCRCフィールドと称する。 The CRC delimiter is a delimiter indicating the end of a CRC sequence composed of 1 bit of recessive. The CRC sequence and CRC delimiter are collectively referred to as a CRC field.

ACKスロットは、1bitで構成される。送信ノードはACKスロットをレセシブにして送信を行う。受信ノードはCRCシーケンスまで正常に受信ができていればACKスロットをドミナントとして送信する。レセシブよりドミナントが優先されるため、送信後にACKスロットがドミナントであれば、送信ノードは、いずれかの受信ノードが受信に成功していることを確認できる。 The ACK slot is composed of 1 bit. The transmitting node makes the ACK slot recessive and transmits. The receiving node transmits the ACK slot as a dominant if the CRC sequence is normally received. Since dominant is prioritized over recessive, if the ACK slot is dominant after transmission, the transmitting node can confirm that any receiving node has succeeded in receiving.

ACKデリミタは、1bitのレセシブで構成されるACKの終了を表す区切り記号である。 The ACK delimiter is a delimiter indicating the end of ACK composed of 1 bit recessive.

EOFは、7bitのレセシブで構成されており、データフレームの終了を示す。 The EOF is composed of 7 bits of recessive and indicates the end of the data frame.

[1.3 鍵発行システム]
図3は、上述したECU及び外部ツールに関わる鍵発行システムを示す図である。鍵発行機関20は、公開鍵証明書40a〜40c、秘密鍵50a〜50c、共有鍵60をメーカ21に配布する。配布された鍵や証明書は、メーカ21によって製造段階等において、外部ツール30a、30b、マスタECU100、ECU400a〜400fに書き込まれる。メーカ21は、例えばOEMメーカ(Original Equipment Manufacturer)、EC
Uベンダー等である。公開鍵を記載した公開鍵証明書と、秘密鍵とは、公開鍵基盤(PKI:Public Key Infrastructure)で利用され、公開鍵及び秘密鍵が、楕円暗号、RSA
暗号等の鍵ペアである。この秘密鍵及び公開鍵証明書は、マスタECU100と外部ツール30a〜b間の認証に用いられる。共有鍵60は、個々の共有鍵を代表的に表している。この共有鍵60は、共通鍵暗号方式のAES(Advanced Encryption Standard)の鍵であり、マスタECU100と他の各ECUとの間で共有され、フレームに係る暗号処理用のセッション鍵の伝達に用いられる。フレームに係る暗号処理としては、フレームのデータフィールドの内容の暗号化及び復号の他に、例えば、フレームの送信側で、フレームのデータフィールドに、メッセージ認証コード(MAC:Message Authentication Code)
を生成して付加して送信し、受信側ではそのMACについて検証する処理が挙げられる。このMACによりデータの改ざんの検出が可能となる。セッション鍵は、例えばMACの生成に用いられる。
[1.3 Key Issuing System]
FIG. 3 is a diagram showing a key issuing system related to the above-mentioned ECU and external tools. The key issuing institution 20 distributes the public key certificate 40a to 40c, the private key 50a to 50c, and the shared key 60 to the manufacturer 21. The distributed keys and certificates are written by the manufacturer 21 in the external tools 30a and 30b, the master ECU 100, and the ECUs 400a to 400f at the manufacturing stage and the like. The manufacturer 21 is, for example, an OEM manufacturer (Original Equipment Manufacturer), EC.
U vendor, etc. The public key certificate describing the public key and the private key are used in the public key infrastructure (PKI: Public Key Infrastructure), and the public key and the private key are in elliptical cryptography and RSA.
It is a key pair such as encryption. The private key and public key certificate are used for authentication between the master ECU 100 and the external tools 30a to 30b. The shared key 60 represents an individual shared key as a representative. The shared key 60 is an AES (Advanced Encryption Standard) key of a common key cryptosystem, is shared between the master ECU 100 and each of the other ECUs, and is used for transmitting a session key for encryption processing related to a frame. .. As the encryption process related to the frame, in addition to encrypting and decrypting the contents of the data field of the frame, for example, on the transmitting side of the frame, a message authentication code (MAC) is added to the data field of the frame.
Is generated, added, and transmitted, and the receiving side verifies the MAC. This MAC makes it possible to detect falsification of data. The session key is used, for example, to generate a MAC.

図3の例では、外部ツール30aには、公開鍵証明書40aと秘密鍵50aとが書き込まれ、外部ツール30bには、公開鍵証明書40bと秘密鍵50bとが書き込まれ、マスタECU20には公開鍵証明書40cと秘密鍵50cと共有鍵60とが書き込まれ、ECU400a〜400fには、共有鍵60が書き込まれることを示している。図3の例では、公開鍵証明書40aに記載された更新権限情報のレベルは3であり、公開鍵証明書40bに記載された更新権限情報のレベルは4である。 In the example of FIG. 3, the public key certificate 40a and the private key 50a are written in the external tool 30a, the public key certificate 40b and the private key 50b are written in the external tool 30b, and the master ECU 20 is written. It is shown that the public key certificate 40c, the private key 50c, and the shared key 60 are written, and the shared key 60 is written in the ECUs 400a to 400f. In the example of FIG. 3, the level of the renewal authority information described in the public key certificate 40a is 3, and the level of the renewal authority information described in the public key certificate 40b is 4.

[1.4 公開鍵証明書]
図4は、鍵発行機関20が、外部ツール30a、30bに書き込まれるために発行つまり配布する公開鍵証明書40aの構成の一例を示す図である。公開鍵証明書40bも同様の構成を有する。
[1.4 Public Key Certificate]
FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of the public key certificate 40a issued or distributed by the key issuing institution 20 to be written in the external tools 30a and 30b. The public key certificate 40b has a similar configuration.

同図に示すように、公開鍵証明書は、バージョン、発行者、有効期間の開始と終了、証明書識別情報(ID)、公開鍵、更新権限情報(レベル)、及びこれらに対する署名を含んで構成される。署名は、鍵発行機関20或いはポータルサーバ等の認証局により付与される。このため、マスタECU100は外部ツール30の認証を、外部ツール30から公開鍵証明書を取得して署名の検証等により、行うことができる。 As shown in the figure, the public key certificate includes the version, issuer, start and end of validity period, certificate identification information (ID), public key, renewal authority information (level), and signatures for these. It is composed. The signature is given by the key issuing institution 20 or a certificate authority such as a portal server. Therefore, the master ECU 100 can authenticate the external tool 30 by acquiring the public key certificate from the external tool 30 and verifying the signature.

公開鍵証明書中の更新権限情報は、外部ツール30(外部ツール30a、30b等)に対して、どの種別のECUについてのECU内のデータの更新を指示する更新メッセージを送信する権限が認められているかについて示す情報であり、具体的には、権限について複数段階に区分されたレベルのうち1つを示す。このため、外部ツール30について署名主体である認証局等により認定された権限のレベルが更新権限情報に示されていることになる。 The update authority information in the public key certificate is authorized to send an update message instructing the external tool 30 (external tools 30a, 30b, etc.) to update the data in the ECU for which type of ECU. It is information indicating whether or not the authority is specified, and specifically, indicates one of the levels divided into a plurality of stages regarding the authority. Therefore, the level of authority authorized by the certificate authority or the like, which is the signing entity, for the external tool 30 is indicated in the update authority information.

なお、マスタECU100に書き込まれる公開鍵証明書40cは、図4に示す構成例のうち更新権限情報以外の各要素を含む。 The public key certificate 40c written in the master ECU 100 includes each element other than the update authority information in the configuration example shown in FIG.

[1.5 更新権限情報]
図5は、図3の公開鍵証明書に記載された更新権限情報の内容としてのレベル(つまり権限のレベル)と、ECUの機能の分類用の複数の機能種別との対応関係の一例を示す図である。
[1.5 Update permission information]
FIG. 5 shows an example of the correspondence between the level as the content of the update authority information described in the public key certificate of FIG. 3 (that is, the authority level) and a plurality of function types for classifying the functions of the ECU. It is a figure.

まず、ECUの機能種別について説明する。駆動系機能は、エンジン、モータ、燃料、電池、トランスミッション等の制御といった車両の走行に関連する機能である。駆動系機能の機能種別には、例えば、エンジン310に関わるECU400aが該当する。シャーシ系機能は、ブレーキ、ステアリング等の「曲がる」、「止まる」等といった車両の挙動等の制御に関連する機能である。シャーシ系機能の機能種別には、例えば、ブレーキ320に関わるECU400bが該当する。ボディ系機能は、ドアロック、エアコン、ライト、ウィンカー等といった車両の装備の制御に関連する機能である。ボディ系機能の機能種別には、例えば、ドア開閉センサ330に関わるECU400c及び窓開閉センサ340に関わるECU400dが該当する。また、安全快適機能は、自動ブレーキ、車線維持機能、車間距離維持機能、衝突防止機能、エアバッグ等といった自動的に安全で快適な運転を実現するための機能である。安全快適機能の機能種別には、エアバッグ350に関わるECU400eが該当する。ITS(Intelligent Transport Systems)系機能は、ET
C(Electronic Toll Collection System)等の高度道路交通システムに対応した機能で
ある。テレマティクス系機能は、移動体通信を用いたサービスに対応する機能である。インフォテインメント系機能は、カーナビゲーション、オーディオ等に関連したエンターテインメント機能である。インフォテインメント系機能の機能種別には、例えば、ヘッドユニット200に関わるECU400fが該当する。
First, the functional types of the ECU will be described. Drive system functions are functions related to the running of a vehicle, such as control of an engine, a motor, fuel, a battery, a transmission, and the like. For example, the ECU 400a related to the engine 310 corresponds to the function type of the drive system function. The chassis system function is a function related to control of vehicle behavior such as "turning" and "stopping" such as braking and steering. For example, the ECU 400b related to the brake 320 corresponds to the function type of the chassis system function. Body functions are functions related to the control of vehicle equipment such as door locks, air conditioners, lights, and blinkers. For example, the ECU 400c related to the door opening / closing sensor 330 and the ECU 400d related to the window opening / closing sensor 340 correspond to the function type of the body system function. In addition, the safety / comfort function is a function for automatically realizing safe and comfortable driving such as an automatic brake, a lane keeping function, an inter-vehicle distance maintaining function, a collision prevention function, and an airbag. The ECU 400e related to the airbag 350 corresponds to the function type of the safety / comfort function. ITS (Intelligent Transport Systems) functions are ET
This function is compatible with intelligent transportation systems such as C (Electronic Toll Collection System). The telematics function is a function corresponding to a service using mobile communication. Infotainment functions are entertainment functions related to car navigation, audio, and the like. For example, the ECU 400f related to the head unit 200 corresponds to the function type of the infotainment system function.

公開鍵証明書の署名主体である認証局等に認定された、更新権限情報の内容としての権限のレベルは、図5に例示する対応関係等に基づき、上述した複数の機能種別のうち1つ又は複数の機能種別を特定する。そして、その公開鍵証明書を付与された外部ツールは、更新権限情報のレベルにより特定されるその1つ又は複数の機能種別のいずれかに分類されるECUにそのECU内のデータ(ファームウェア、共有鍵)の更新を行わせる権限を、つまりファームウェア或いは共有鍵の更新用の更新メッセージを送信する権限を、有すると認定されていることになる。 The level of authority as the content of the update authority information certified by the certificate authority, etc., which is the signing entity of the public key certificate, is one of the plurality of function types described above based on the correspondence relationship illustrated in FIG. Or specify multiple function types. Then, the external tool to which the public key certificate is given is assigned to the ECU classified into one or a plurality of function types specified by the level of the update authority information, and the data (firmware, sharing) in the ECU. It is certified that it has the authority to update the key), that is, the authority to send an update message for updating the firmware or shared key.

図5の例によれば、更新権限について最も高いレベル4から最も低いレベル1の4段階のいずれかのレベルを示す更新権限情報を記載した公開鍵証明書が、個々の外部ツールに付与される(つまり書き込まれる)ことになる。個々の外部ツールは、機能、構成等がそれぞれ相違し得る。このため、例えば、外部ツールが取り扱う対象となるECUの機能種別、外部ツールの機密性、信頼性、その外部ツールを製造する事業者の信頼性その他の各種事情を勘案して個々の外部ツールに対する更新権限情報を定め得る。なお、図5は、レベルの一例を示すに過ぎず、この例と異なるように、レベルの段階数、レベルと機能種別との対応関係等を定めても良い。また、ある複数のレベル(例えばレベル4及びレベル2)のそれぞれが同じ1つの機能種別と対応するような対応関係を定めても良い。また、機能種別の分類についても図5の例と異なるように定め得る。ここでは、更新権限情報において相対的に高いレベルは、それより低いレベルが特定する1つ又は複数の機能種別を包含した複数の機能種別を特定するもの、つまり高いレベルは低いレベルの権限を包含するものとして説明する。しかし、権限のレベル間において権限の包含関係がないように、レベルと機能種別との対応関係を定めても良い。但し、外部ツールに対して認定された権限のレベルが相対的に低い場合において、車両の走行、挙動等に関連しない一部のECU内のデータの更新だけを許可してその一部以外のECU内のデータの更新をさせないことは有用である。具体的には、外部ツールについて認められた権限のレベル(つまり更新権限情報の内容であるレベル)が3であれば、その外部ツールは、レベル3以下の全てのレベル(つまりレベル1〜レベル3)それぞれに対応する機能種別に分類される各ECUに対して更新メッセージを送信してECU内のデータの更新を実行させることが許可される。 According to the example of FIG. 5, a public key certificate containing renewal authority information indicating one of the four levels from the highest level 4 to the lowest level 1 for renewal authority is given to each external tool. (That is, it will be written). Each external tool may have different functions, configurations, etc. Therefore, for example, the function type of the ECU to be handled by the external tool, the confidentiality and reliability of the external tool, the reliability of the manufacturer of the external tool, and various other circumstances are taken into consideration for each external tool. Update authority information can be defined. Note that FIG. 5 is only an example of the level, and different from this example, the number of levels, the correspondence between the level and the function type, and the like may be defined. Further, a correspondence relationship may be defined such that each of a plurality of levels (for example, level 4 and level 2) corresponds to the same one function type. Further, the classification of the function type can be determined so as to be different from the example of FIG. Here, in the update authority information, a relatively high level specifies a plurality of function types including one or a plurality of function types specified by a lower level, that is, a high level includes a low level authority. Explain as what to do. However, the correspondence between the levels and the function types may be defined so that there is no inclusion relationship between the authority levels. However, when the level of authority authorized for external tools is relatively low, only some ECUs that are not related to vehicle running, behavior, etc. are allowed to update data, and other ECUs are allowed. It is useful not to update the data in. Specifically, if the level of authority granted to the external tool (that is, the level that is the content of the update authority information) is 3, the external tool has all levels of level 3 or lower (that is, levels 1 to 3). ) It is permitted to send an update message to each ECU classified into the corresponding function type to update the data in the ECU.

なお、車載ネットワークシステム10においてマスタECU100は、外部ツール30が診断ポート600に接続された場合に、権限のレベルを定める更新権限情報を外部ツール30から受信しこの更新権限情報に基づいて、外部ツール30が送信する更新メッセージに対して、更新を許可するか否かに係る判定を行う。マスタECU100は、この判定において、上述したレベルと機能種別との対応関係(図5参照)に基づいて定められたレベル情報1040を参照する。レベル情報1040については、図8を用いて後に説明する。 In the in-vehicle network system 10, when the external tool 30 is connected to the diagnostic port 600, the master ECU 100 receives the update authority information that determines the authority level from the external tool 30, and based on this update authority information, the external tool For the update message transmitted by 30, a determination is made as to whether or not to allow the update. In this determination, the master ECU 100 refers to the level information 1040 determined based on the correspondence between the above-mentioned level and the function type (see FIG. 5). The level information 1040 will be described later with reference to FIG.

[1.6 共有鍵]
図6は、マスタECU100、ECU400a〜400fが保持する共有鍵を示す図である。上述した共有鍵60は、具体的には同図に示すように、全ECUで共有される共有鍵60aと、ECU400fとマスタECU100とで共有される共有鍵60bと、ECU400c、400dとマスタECU100とで共有される共有鍵60cと、ECU400a、400bとマスタECU100とで共有される共有鍵60dと、ECU400eとマスタECU100とで共有される共有鍵60eがある。
[1.6 shared key]
FIG. 6 is a diagram showing shared keys held by the master ECU 100 and the ECUs 400a to 400f. Specifically, as shown in the figure, the above-mentioned shared key 60 includes a shared key 60a shared by all ECUs, a shared key 60b shared by the ECU 400f and the master ECU 100, and ECUs 400c, 400d and the master ECU 100. There are a shared key 60c shared by the ECU 400a, a shared key 60d shared by the ECUs 400a and 400b and the master ECU 100, and a shared key 60e shared by the ECU 400e and the master ECU 100.

[1.7 マスタECU(更新管理装置)100の構成]
図7は、マスタECU100の構成図である。マスタECU100は、送受信部101と、鍵保持部102と、判定部103と、レベル情報保持部104と、フレーム送受信部160と、フレーム解釈部150と、受信ID判断部130と、受信IDリスト保持部140と、フレーム処理部110と、フレーム生成部120とを含んで構成される。これらの各構成要素は、機能的な構成要素であり、その各機能は、マスタECU100における通信回路、メモリに格納された制御プログラムを実行するプロセッサ或いはデジタル回路等により実現される。
[1.7 Configuration of master ECU (update management device) 100]
FIG. 7 is a configuration diagram of the master ECU 100. The master ECU 100 holds a transmission / reception unit 101, a key holding unit 102, a determination unit 103, a level information holding unit 104, a frame transmission / reception unit 160, a frame interpretation unit 150, a reception ID determination unit 130, and a reception ID list. A unit 140, a frame processing unit 110, and a frame generation unit 120 are included. Each of these components is a functional component, and each function is realized by a communication circuit in the master ECU 100, a processor that executes a control program stored in a memory, a digital circuit, or the like.

送受信部101は、マスタECU100と外部ツール30(外部ツール30a、30b)との認証のためにマスタECU100の公開鍵証明書40cの送信及び外部ツール30からの公開鍵証明書(公開鍵証明書40a或いは公開鍵証明書40b)を受信する。また、送受信部101は、外部ツール30から診断ポート600を介してバス500dに対して送信されるCANプロトコルに従った更新メッセージを受信し、また、更新メッセージによる更新の結果の送信を行う。 The transmission / reception unit 101 transmits the public key certificate 40c of the master ECU 100 and the public key certificate (public key certificate 40a) from the external tool 30 for authentication between the master ECU 100 and the external tools 30 (external tools 30a and 30b). Alternatively, the public key certificate 40b) is received. Further, the transmission / reception unit 101 receives an update message according to the CAN protocol transmitted from the external tool 30 to the bus 500d via the diagnostic port 600, and also transmits the update result by the update message.

鍵保持部102は、マスタECU100の公開鍵証明書40c、秘密鍵50c、共有鍵60a〜60eを保持する。なお、CANプロトコルに従ったデータフレームにおけるデータへの暗号処理としてMACを付与する場合に用いるMAC鍵を鍵保持部102に保持しても良い。また、外部ツール30等との間での通信に係る暗号処理に用いるセッション鍵を鍵保持部102に保持しても良い。セッション鍵はMACの生成にも利用され得る。 The key holding unit 102 holds the public key certificate 40c, the private key 50c, and the shared keys 60a to 60e of the master ECU 100. The key holding unit 102 may hold a MAC key used when adding a MAC as an encryption process to data in a data frame according to the CAN protocol. Further, the key holding unit 102 may hold the session key used for the encryption process related to the communication with the external tool 30 or the like. The session key can also be used to generate the MAC.

フレーム送受信部160は、バス500bに対して、CANプロトコルに従ったフレームを送受信する。つまり、ECU400a〜400fからのフレームを受信し、ECU400a〜400fへフレームを送信する。バス500bからフレームを1bitずつ受信し、フレーム解釈部150に伝達する。また、フレーム生成部120より通知を受けたフレームの内容をバス500bに1ビットずつ送信する。 The frame transmission / reception unit 160 transmits / receives a frame according to the CAN protocol to the bus 500b. That is, the frame from the ECUs 400a to 400f is received, and the frame is transmitted to the ECUs 400a to 400f. Frames are received one bit at a time from the bus 500b and transmitted to the frame interpretation unit 150. Further, the content of the frame notified by the frame generation unit 120 is transmitted bit by bit to the bus 500b.

フレーム解釈部150は、フレーム送受信部160よりフレームの値を受け取り、CANプロトコルで規定されているフレームフォーマットにおける各フィールドにマッピングするよう解釈を行う。フレーム解釈部150は、IDフィールドと判断した値(メッセージID)を受信ID判断部130へ転送する。受信ID判断部130から通知される判定結果に応じて、IDフィールドの値と、IDフィールド以降に現れるデータフィールドとを、フレーム処理部110へ転送するか、フレームの受信を中止する(つまりそのフレームとしての解釈を中止する)かを決定する。また、CANプロトコルに則っていないフレームと判断した場合は、エラーフレームを送信するように、フレーム生成部120へ通知する。また、フレーム解釈部150は、エラーフレームを受信した場合、つまり受け取ったフレームにおける値からエラーフレームになっていると解釈した場合には、それ以降はそのフレームを破棄する、つまりフレームの解釈を中止する。 The frame interpretation unit 150 receives the frame value from the frame transmission / reception unit 160 and interprets it so as to map it to each field in the frame format defined by the CAN protocol. The frame interpretation unit 150 transfers the value (message ID) determined to be the ID field to the reception ID determination unit 130. Depending on the determination result notified from the reception ID determination unit 130, the value of the ID field and the data field appearing after the ID field are transferred to the frame processing unit 110 or the reception of the frame is stopped (that is, the frame). To discontinue the interpretation as). If it is determined that the frame does not conform to the CAN protocol, the frame generation unit 120 is notified to transmit an error frame. Further, when the frame interpreting unit 150 receives an error frame, that is, interprets that the value in the received frame is an error frame, the frame interpreting unit 150 discards the frame after that, that is, stops interpreting the frame. To do.

受信ID判断部130は、フレーム解釈部150から通知されるIDフィールドの値を受け取り、受信IDリスト保持部140が保持しているメッセージIDのリストに従い、そのIDフィールド以降のフレームの各フィールドを受信するかどうかの判定を行う。この判定結果を、受信ID判断部130は、フレーム解釈部150へ通知する。また、受信ID判断部130は、フレーム解釈部150と同様に、判定部103に対しても、メッセージIDが受信すべきフレームのものであるかどうかの判定を行って判定結果を通知する。 The reception ID determination unit 130 receives the value of the ID field notified from the frame interpretation unit 150, and receives each field of the frame after the ID field according to the list of message IDs held by the reception ID list holding unit 140. Determine whether or not to do so. The reception ID determination unit 130 notifies the frame interpretation unit 150 of this determination result. Further, the reception ID determination unit 130, like the frame interpretation unit 150, also determines whether or not the message ID belongs to the frame to be received to the determination unit 103, and notifies the determination result of the determination result.

受信IDリスト保持部140は、マスタECU100が受信するメッセージIDのリストである受信IDリストを保持する。 The reception ID list holding unit 140 holds a reception ID list which is a list of message IDs received by the master ECU 100.

フレーム生成部120は、フレーム解釈部150から通知されたエラーフレーム送信の要求に従い、エラーフレームを構成し、エラーフレームをフレーム送受信部160へ通知して送信させる。また、判定部103よりフレームの生成の指示を受けると、データへの暗号処理(例えばセッション鍵等に対応したMACの付加等)を施してフレームを構成し、フレーム送受信部160へ通知して送信させる。 The frame generation unit 120 configures an error frame in accordance with the error frame transmission request notified from the frame interpretation unit 150, and notifies the frame transmission / reception unit 160 of the error frame to transmit the error frame. Further, when a frame generation instruction is received from the determination unit 103, the data is encrypted (for example, a MAC corresponding to a session key or the like is added) to form a frame, and the frame transmission / reception unit 160 is notified and transmitted. Let me.

判定部103は、外部ツール30から受信した、更新権限情報を含む公開鍵証明書を検証することで、外部ツール30を認証する。判定部103が外部ツール30から受信した公開鍵証明書の検証に成功すると外部ツール30の認証に成功したことになる。なお、判定部103が公開鍵証明書の検証に成功したことは更新権限情報の検証に成功したことでもある。判定部103は、送受信部101により更新メッセージが受信された場合に、更新権限情報の検証が成功しており、かつ、その更新メッセージの送信が外部ツール30の権限範囲内であることを更新権限情報が示すか否かを判定することで、更新メッセージに対応した更新を許可するか否かの判定を行う。この判定は、受信した更新メッセージのメッセージIDと受信した公開鍵証明書に記載された更新権限情報が示すレベルとが、レベル情報保持部104が保持しているレベル情報1040(後述)に照らして適切に対応したものであるか否かを判別することにより行われる。判定部103は、外部ツール30によりなされた更新メッセージの送信が外部ツール30の権限範囲内であることを更新権限情報が示すと判定した場合(つまり許可される更新メッセージであると判定した場合)には、フレーム生成部120に、他のECUへの転送用(つまりバス500bへの送出用)にその(元の)更新メッセージに対応したフレームである新たな更新メッセージを生成するよう指示する。なお、フレーム生成部120が転送用に生成する新たな更新メッセージは、元の更新メッセージとメッセージIDは同じで更新メッセージのデータフィールド内におけるデータも実質的には同じであり、データに暗号処理を施す場合においてそのデータに施された暗号処理(例えばデータに付加されたMAC)が異なるものである。フレーム生成部120で生成された更新メッセージはフレーム送受信部160によりバス500bに送出される。これにより、外部ツール30からの更新権限情報の検証が成功しており、かつ、外部ツール30からの更新メッセージが許可される更新メッセージであると判定した場合にはマスタECU100によってその更新メッセージが他のECUへと(つまりバス500bへと)転送されることになる。また、判定部103は、外部ツール30からの共有鍵の更新用の更新メッセージが許可される更新メッセージであると判定した場合には、鍵保持部102に保持されている共有鍵を更新する。 The determination unit 103 authenticates the external tool 30 by verifying the public key certificate including the update authority information received from the external tool 30. When the determination unit 103 succeeds in verifying the public key certificate received from the external tool 30, the external tool 30 is successfully authenticated. The fact that the determination unit 103 succeeded in verifying the public key certificate also means that the update authority information was successfully verified. When the update message is received by the transmission / reception unit 101, the determination unit 103 determines that the verification of the update authority information is successful and that the transmission of the update message is within the authority range of the external tool 30. By determining whether or not the information is indicated, it is determined whether or not to allow the update corresponding to the update message. In this determination, the message ID of the received update message and the level indicated by the update authority information described in the received public key certificate are determined in light of the level information 1040 (described later) held by the level information holding unit 104. It is performed by determining whether or not the correspondence is appropriate. When the determination unit 103 determines that the update authority information indicates that the transmission of the update message made by the external tool 30 is within the authority range of the external tool 30 (that is, when it is determined that the update message is permitted). Instructs the frame generation unit 120 to generate a new update message, which is a frame corresponding to the (original) update message, for transfer to another ECU (that is, for transmission to the bus 500b). The new update message generated by the frame generation unit 120 for transfer has the same message ID as the original update message and the data in the data field of the update message is substantially the same, and the data is encrypted. When the data is applied, the encryption processing applied to the data (for example, the MAC added to the data) is different. The update message generated by the frame generation unit 120 is sent to the bus 500b by the frame transmission / reception unit 160. As a result, when the verification of the update authority information from the external tool 30 is successful and it is determined that the update message from the external tool 30 is a permitted update message, the update message is sent by the master ECU 100. Will be transferred to the ECU (that is, to the bus 500b). Further, when the determination unit 103 determines that the update message for updating the shared key from the external tool 30 is a permitted update message, the determination unit 103 updates the shared key held in the key holding unit 102.

フレーム処理部110は、バス500bから受信したフレームのデータに応じて予め定められた処理を行う。フレーム処理部110は、例えば、バス500bから更新メッセージによる各ECUでの更新の結果を示すフレームを受信した場合には、その更新の結果を内容とするメッセージ(フレーム)を生成して送受信部101に診断ポート600へ繋がるバス500dへと送出させる。 The frame processing unit 110 performs predetermined processing according to the frame data received from the bus 500b. When, for example, the frame processing unit 110 receives a frame indicating the update result in each ECU by the update message from the bus 500b, the frame processing unit 110 generates a message (frame) containing the update result to be generated and the transmission / reception unit 101 Is sent to the bus 500d connected to the diagnostic port 600.

レベル情報保持部104は、レベル情報1040を保持する。 The level information holding unit 104 holds the level information 1040.

[1.8 レベル情報]
図8は、レベル情報保持部104が保持するレベル情報1040の一例を示す図である。
[1.8 level information]
FIG. 8 is a diagram showing an example of the level information 1040 held by the level information holding unit 104.

レベル情報1040は、メッセージID1041とレベル1042とを対応付けた情報であり、判定部103において外部ツール30からの更新メッセージを許可するか否かの判定に用いられる。 The level information 1040 is information in which the message ID 1041 and the level 1042 are associated with each other, and is used in the determination unit 103 to determine whether or not to allow the update message from the external tool 30.

メッセージID1041は、外部ツール30から送信され得る更新メッセージのメッセージIDを示す。ここでは、ECUが保持する共有鍵の更新用の更新メッセージについてのメッセージIDとして、「0x100」〜「0x104」が定められており、ECUのファームウェアの更新用の更新メッセージについてのメッセージIDとして、「0x200」〜「0x206」が定められているものとして説明する。 Message ID 1041 indicates the message ID of the update message that can be transmitted from the external tool 30. Here, "0x100" to "0x104" are defined as the message ID for the update message for updating the shared key held by the ECU, and "0x100" to "0x104" are defined as the message ID for the update message for updating the firmware of the ECU. It will be described assuming that "0x200" to "0x206" are defined.

レベル1042は、対応するメッセージIDの更新メッセージを送信するために必要な権限のレベルを示す。このレベルは、更新権限情報の内容としてのレベルと呼応している。例えば、外部ツール30の公開鍵証明書に記載された更新権限情報が示すレベルの値が、レベル1042の値と同じかこれより高い権限を示す値を示せば、そのレベル1042の値と対応付けられたメッセージID1041の更新メッセージを送信する権限を外部ツール30が有することになる。逆に、外部ツール30の公開鍵証明書に記載された更新権限情報が示すレベルの値が、レベル1042の値より低い権限を示す値であれば、そのレベル1042と対応付けられたメッセージID1041の更新メッセージを送信する権限を外部ツール30が有さないことになる。 Level 1042 indicates the level of authority required to send an update message with the corresponding message ID. This level corresponds to the level as the content of the update authority information. For example, if the level value indicated by the renewal authority information described in the public key certificate of the external tool 30 indicates a value indicating an authority equal to or higher than the value of level 1042, it is associated with the value of level 1042. The external tool 30 has the authority to send the update message of the received message ID 1041. On the contrary, if the level value indicated by the update authority information described in the public key certificate of the external tool 30 is a value indicating an authority lower than the value of level 1042, the message ID 1041 associated with the level 1042 The external tool 30 does not have the authority to send the update message.

図8に示すメッセージID「0x100」は、マスタECU100及びECU400a〜400fが保持している共有鍵60aの更新用の更新メッセージについてのメッセージIDである。レベル情報1040において、このメッセージID「0x100」に対応するレベル1042の値は、最も高い4と設定されている。この4は、共有鍵60aの更新の対象となる各ECUの機能種別に対応するレベルのうち最も高いレベル(具体的にはECU400eの機能種別である安全快適機能に対応するレベル)の値である(図5参照)。 The message ID “0x100” shown in FIG. 8 is a message ID for an update message for updating the shared key 60a held by the master ECU 100 and the ECUs 400a to 400f. In the level information 1040, the value of the level 1042 corresponding to the message ID "0x100" is set to the highest value of 4. This 4 is the value of the highest level (specifically, the level corresponding to the safety / comfort function which is the function type of the ECU 400e) among the levels corresponding to the function type of each ECU to be updated of the shared key 60a. (See FIG. 5).

メッセージID「0x101」は、マスタECU100及びECU400eが保持している共有鍵60eの更新用の更新メッセージについてのメッセージIDである。安全快適機能を有するECU400eに対応して、レベル1042の値は、4と設定されている。 The message ID "0x101" is a message ID for an update message for updating the shared key 60e held by the master ECU 100 and the ECU 400e. The value of level 1042 is set to 4 corresponding to the ECU 400e having a safety and comfort function.

メッセージID「0x102」は、マスタECU100及びECU400a、400bが保持している共有鍵60dの更新用の更新メッセージについてのメッセージIDである。駆動系機能を有するECU400a及びシャーシ系機能を有するECU400bに対応して、レベル1042の値は、3と設定されている。 The message ID "0x102" is a message ID for an update message for updating the shared key 60d held by the master ECU 100 and the ECUs 400a and 400b. The value of level 1042 is set to 3 corresponding to the ECU 400a having a drive system function and the ECU 400b having a chassis system function.

メッセージID「0x103」は、マスタECU100及びECU400c、400dが保持している共有鍵60cの更新用の更新メッセージについてのメッセージIDである。ボディ系機能を有するECU400c、400dに対応して、レベル1042の値は、2と設定されている。 The message ID "0x103" is a message ID for an update message for updating the shared key 60c held by the master ECU 100 and the ECUs 400c and 400d. The value of level 1042 is set to 2 corresponding to the ECUs 400c and 400d having the body system function.

メッセージID「0x104」は、マスタECU100及びECU400fが保持している共有鍵60bの更新用の更新メッセージについてのメッセージIDである。インフォテインメント系機能を有するECU400fに対応して、レベル1042の値は、1と設定されている。 The message ID "0x104" is a message ID for an update message for updating the shared key 60b held by the master ECU 100 and the ECU 400f. The value of level 1042 is set to 1 corresponding to the ECU 400f having an infotainment system function.

メッセージID「0x200」は、マスタECU100のファームウェアの更新用の更新メッセージについてのメッセージIDである。このメッセージIDに対応するレベル1042の値は、マスタECU100を特別に扱って、最高レベルの4と設定されている。 The message ID "0x200" is a message ID for an update message for updating the firmware of the master ECU 100. The value of level 1042 corresponding to this message ID is set to the highest level of 4, with special treatment of the master ECU 100.

メッセージID「0x201」は、ECU400eのファームウェアの更新用の更新メッセージについてのメッセージIDである。このメッセージIDに対応するレベル1042の値は、安全快適機能を有するECU400eに対応して、4と設定されている。 The message ID "0x201" is a message ID for an update message for updating the firmware of the ECU 400e. The value of level 1042 corresponding to this message ID is set to 4 corresponding to the ECU 400e having a safety / comfort function.

メッセージID「0x202」は、ECU400bのファームウェアの更新用の更新メッセージについてのメッセージIDである。このメッセージIDに対応するレベル1042の値は、シャーシ系機能を有するECU400bに対応して、3と設定されている。 The message ID "0x202" is a message ID for an update message for updating the firmware of the ECU 400b. The value of level 1042 corresponding to this message ID is set to 3 corresponding to the ECU 400b having the chassis system function.

メッセージID「0x203」は、ECU400aのファームウェアの更新用の更新メッセージについてのメッセージIDである。このメッセージIDに対応するレベル1042の値は、駆動系機能を有するECU400aに対応して、3と設定されている。 The message ID "0x203" is a message ID for an update message for updating the firmware of the ECU 400a. The value of level 1042 corresponding to this message ID is set to 3 corresponding to the ECU 400a having a drive system function.

メッセージID「0x204」は、ECU400cのファームウェアの更新用の更新メッセージについてのメッセージIDである。このメッセージIDに対応するレベル1042の値は、ボディ系機能を有するECU400cに対応して、2と設定されている。 The message ID "0x204" is a message ID for an update message for updating the firmware of the ECU 400c. The value of level 1042 corresponding to this message ID is set to 2 corresponding to the ECU 400c having a body system function.

メッセージID「0x205」は、ECU400dのファームウェアの更新用の更新メッセージについてのメッセージIDである。このメッセージIDに対応するレベル1042の値は、ボディ系機能を有するECU400dに対応して、2と設定されている。 The message ID "0x205" is a message ID for an update message for updating the firmware of the ECU 400d. The value of level 1042 corresponding to this message ID is set to 2 corresponding to the ECU 400d having a body system function.

メッセージID「0x206」は、ECU400fのファームウェアの更新用の更新メッセージについてのメッセージIDである。このメッセージIDに対応するレベル1042の値は、インフォテインメント系機能を有するECU400fに対応して、1と設定されている。 The message ID "0x206" is a message ID for an update message for updating the firmware of the ECU 400f. The value of level 1042 corresponding to this message ID is set to 1 corresponding to the ECU 400f having an infotainment system function.

[1.9 ECU400aの構成]
図9は、ECU400aの構成図である。ECU400aは、鍵保持部402と、フレーム送受信部460と、フレーム解釈部450と、受信ID判断部430と、受信IDリスト保持部440と、フレーム処理部410と、フレーム生成部420と、データ取得部470とを含んで構成される。これらの各構成要素は、機能的な構成要素であり、その各機能は、ECU400aにおける通信回路、メモリに格納された制御プログラムを実行するプロセッサ或いはデジタル回路等により実現される。なお、ECU400b〜400fも、ECU400aと基本的に同様の構成を備える。
[1.9 Configuration of ECU 400a]
FIG. 9 is a configuration diagram of the ECU 400a. The ECU 400a includes a key holding unit 402, a frame transmitting / receiving unit 460, a frame interpreting unit 450, a receiving ID determination unit 430, a receiving ID list holding unit 440, a frame processing unit 410, a frame generating unit 420, and data acquisition. It is configured to include part 470. Each of these components is a functional component, and each function is realized by a communication circuit in the ECU 400a, a processor that executes a control program stored in a memory, a digital circuit, or the like. The ECUs 400b to 400f also have basically the same configuration as the ECU 400a.

鍵保持部402は、図6に示した共有鍵を保持する。即ちECU400aの鍵保持部402は、共有鍵60a、60dを保持する。CANプロトコルに従ったデータフレームにおけるデータへの暗号処理としてMACを付与する場合に用いるMAC鍵を鍵保持部402に保持しても良い。また、他のECU等との間での通信に係る暗号処理に用いるセッション鍵を鍵保持部402に保持しても良い。セッション鍵はMACの生成にも利用され得る。 The key holding unit 402 holds the shared key shown in FIG. That is, the key holding unit 402 of the ECU 400a holds the shared keys 60a and 60d. The key holding unit 402 may hold the MAC key used when adding the MAC as the encryption process to the data in the data frame according to the CAN protocol. Further, the key holding unit 402 may hold the session key used for the encryption processing related to the communication with other ECUs and the like. The session key can also be used to generate the MAC.

フレーム送受信部460は、バス500aに対して、CANのプロトコルに従ったフレームを送受信する。バス500aからフレームを1bitずつ受信し、フレーム解釈部450に転送する。また、フレーム生成部420より通知を受けたフレームの内容をバス500aに送信する。 The frame transmission / reception unit 460 transmits / receives a frame according to the CAN protocol to the bus 500a. Frames are received one bit at a time from the bus 500a and transferred to the frame interpreting unit 450. Further, the content of the frame notified by the frame generation unit 420 is transmitted to the bus 500a.

フレーム解釈部450は、フレーム送受信部460よりフレームの値を受け取り、CANプロトコルにおける各フィールドにマッピングするよう解釈を行う。IDフィールドと判断した値は受信ID判断部430へ転送する。受信ID判断部430から通知される判定結果に応じて、IDフィールドの値(メッセージID)と、IDフィールド以降に現れるデータフィールドとを、フレーム処理部410へ転送するか、その判定結果を受けた以降においてフレームの受信を中止する(つまりそのフレームとしての解釈を中止する)かを決定する。また、CANプロトコルに則っていないフレームと判断した場合は、エラーフレームを送信するように、フレーム生成部420へ通知する。また、フレーム解釈部450は、エラーフレームを受信した場合、つまり受け取ったフレームにおける値からエラーフレームになっていると解釈した場合には、それ以降はそのフレームを破棄する、つまりフレームの解釈を中止する。 The frame interpretation unit 450 receives the frame value from the frame transmission / reception unit 460 and interprets it so as to map it to each field in the CAN protocol. The value determined to be the ID field is transferred to the reception ID determination unit 430. Depending on the judgment result notified from the reception ID judgment unit 430, the value of the ID field (message ID) and the data field appearing after the ID field are transferred to the frame processing unit 410, or the judgment result is received. After that, it is decided whether to stop receiving the frame (that is, stop interpreting it as the frame). If it is determined that the frame does not conform to the CAN protocol, the frame generation unit 420 is notified to transmit an error frame. Further, when the frame interpreting unit 450 receives an error frame, that is, when it interprets that the value in the received frame is an error frame, the frame interpreting unit 450 discards the frame after that, that is, stops interpreting the frame. To do.

受信ID判断部430は、フレーム解釈部450から通知されるIDフィールドの値を受け取り、受信IDリスト保持部440が保持しているメッセージIDのリストに従い、そのIDフィールド以降のフレームの各フィールドを受信するかどうかの判定を行う。この判定結果を、受信ID判断部430は、フレーム解釈部450へ通知する。 The reception ID determination unit 430 receives the value of the ID field notified from the frame interpretation unit 450, and receives each field of the frame after the ID field according to the list of message IDs held by the reception ID list holding unit 440. Determine whether or not to do so. The reception ID determination unit 430 notifies the frame interpretation unit 450 of this determination result.

受信IDリスト保持部440は、ECU400aが受信するメッセージIDのリストである受信IDリスト(図10参照)を保持する。 The reception ID list holding unit 440 holds a reception ID list (see FIG. 10) which is a list of message IDs received by the ECU 400a.

フレーム処理部410は、受信したフレームのデータに応じてECU毎に異なる機能に係る処理を行う。例えば、エンジン310に接続されたECU400aは、エンジン310の回転速度と他のECUから受信したフレームのデータが示す車両の一部の状態との関係に応じて、予め定められた制御を行い得る。 The frame processing unit 410 performs processing related to a function different for each ECU according to the received frame data. For example, the ECU 400a connected to the engine 310 may perform predetermined control according to the relationship between the rotation speed of the engine 310 and the state of a part of the vehicle indicated by the frame data received from another ECU.

データ取得部470は、ECUに繋がっている機器、センサの状態を示すデータを取得し、フレーム生成部420に通知する。 The data acquisition unit 470 acquires data indicating the state of the device and the sensor connected to the ECU, and notifies the frame generation unit 420 of the data.

フレーム生成部420は、フレーム解釈部450から通知されたエラーフレーム送信の要求に従い、エラーフレームを構成し、エラーフレームをフレーム送受信部460へ通知して送信させる。また、フレーム生成部420は、データ取得部470より通知されたデータに基づいて定めたデータフィールドの値に、予め定められたメッセージIDをつけてデータフレームを構成し、フレーム送受信部460へ通知して送信させる。なお、フレーム生成部420は、データフィールドの値に、MAC鍵或いはセッション鍵を用いて生成したMACを付加し得る。 The frame generation unit 420 configures an error frame in accordance with the error frame transmission request notified from the frame interpretation unit 450, and notifies the frame transmission / reception unit 460 of the error frame to transmit the error frame. Further, the frame generation unit 420 constructs a data frame by adding a predetermined message ID to the value of the data field determined based on the data notified by the data acquisition unit 470, and notifies the frame transmission / reception unit 460. To send. The frame generation unit 420 may add a MAC generated by using the MAC key or the session key to the value of the data field.

[1.10 受信IDリスト]
図10は、ECU400aの受信IDリスト保持部440が保持する受信IDリスト900の一例を示す。
[1.10 Received ID List]
FIG. 10 shows an example of the reception ID list 900 held by the reception ID list holding unit 440 of the ECU 400a.

図10の例は、ECU400aが、メッセージID「0x102」が付された共有鍵の更新用の更新メッセージ、メッセージID「0x203」が付されたファームウェアの更新用の更新メッセージ等を受信することを示している。ECU400aが受信するメッセージ(フレーム)のメッセージIDは、「0x102」、「0x203」に限られないが、図10の例では特に更新メッセージのメッセージIDに注目して表している。 The example of FIG. 10 shows that the ECU 400a receives an update message for updating the shared key with the message ID “0x102”, an update message for updating the firmware with the message ID “0x203”, and the like. ing. The message ID of the message (frame) received by the ECU 400a is not limited to "0x102" and "0x203", but in the example of FIG. 10, the message ID of the update message is particularly paid attention to.

なお、マスタECU100の受信IDリスト保持部140が保持する受信IDリストも、受信IDリスト900と同様に、マスタECU100が受信可能なメッセージのメッセージIDを列挙した構成である。 The reception ID list held by the reception ID list holding unit 140 of the master ECU 100 also has a configuration in which the message IDs of the messages that can be received by the master ECU 100 are listed in the same manner as the reception ID list 900.

[1.11 共有鍵更新シーケンス]
以下、更新管理方法の一例として、外部ツール30aを診断ポート600に接続して、外部ツール30aから車載ネットワークシステム10におけるECUが保持する共有鍵を更新させる場合の動作(共有鍵更新シーケンス)について、図11及び図12を用いて説明する。
[1.11 Shared key update sequence]
Hereinafter, as an example of the update management method, the operation (shared key update sequence) in the case where the external tool 30a is connected to the diagnostic port 600 and the shared key held by the ECU in the in-vehicle network system 10 is updated from the external tool 30a will be described. This will be described with reference to FIGS. 11 and 12.

図11及び図12は、外部ツール30aとマスタECU100とECU400aとの間で行われる共有鍵更新シーケンスの一例を示す図である。ここでは、便宜上、外部ツール30の1つとしての外部ツール30a、及び、ECU400a〜400fのうちの1つであるECU400aに注目して説明する。また、駆動系機能及びシャーシ系機能を有する各ECUが保持する共有鍵を更新するために外部ツール30aが用いられる場面を想定して説明する。具体的には、駆動系機能を有するECU400a及びシャーシ系機能を有するECU400bのそれぞれが保持する共有鍵60dの更新のためのメッセージID「0x102」が付された更新メッセージが外部ツール30aから車載ネットワークシステム10へと送信されることになる。ECU400bの動作は、ECU400aの動作と同様であるため、ここでは説明を省略する。 11 and 12 are diagrams showing an example of a shared key update sequence performed between the external tool 30a, the master ECU 100, and the ECU 400a. Here, for convenience, the external tool 30a as one of the external tools 30 and the ECU 400a which is one of the ECUs 400a to 400f will be described. Further, a scene in which the external tool 30a is used to update the shared key held by each ECU having the drive system function and the chassis system function will be described. Specifically, an update message with a message ID "0x102" for updating the shared key 60d held by each of the ECU 400a having a drive system function and the ECU 400b having a chassis system function is sent from the external tool 30a to the in-vehicle network system. It will be transmitted to 10. Since the operation of the ECU 400b is the same as the operation of the ECU 400a, the description thereof will be omitted here.

まず、マスタECU100にバス500dで繋がった診断ポート600に外部ツール30aが物理的に接続された状態で、外部ツール30aが、証明書(つまり外部ツール30aが保持する公開鍵証明書40a)をバス500dに送出することで、ECU100に対して通信接続のために認証要求を送信する(ステップS1001)。なお、外部ツール30aは、例えば、利用者の操作等に応じて車載ネットワークシステム10のECU内のデータ(共有鍵、ファームウェア)の更新用の更新メッセージを送信し得る。但し、更新メッセージによって更新が実現されるためには更新メッセージの送信に先行して、例えば利用者の操作等に応じて、認証要求(証明書)を送信する必要がある。 First, with the external tool 30a physically connected to the diagnostic port 600 connected to the master ECU 100 by the bus 500d, the external tool 30a bus the certificate (that is, the public key certificate 40a held by the external tool 30a). By sending to 500d, an authentication request is transmitted to the ECU 100 for communication connection (step S1001). The external tool 30a can transmit, for example, an update message for updating data (shared key, firmware) in the ECU of the in-vehicle network system 10 in response to a user operation or the like. However, in order for the update to be realized by the update message, it is necessary to send an authentication request (certificate) in response to, for example, a user's operation, prior to the transmission of the update message.

マスタECU100の送受信部101が公開鍵証明書40aを受信して、判定部103において、公開鍵証明書40aを検証する(ステップS1002)。公開鍵証明書40aの検証については、例えば、認証局による署名を検証し、更に、チャレンジレスポンス(CR)認証方式で公開鍵証明書40aに記載された公開鍵と対応する秘密鍵を外部ツール30aが保持しているかについて確認する。CR認証方式では、例えば、マスタECU100は、乱数を外部ツール30aに送信し、外部ツール30aが乱数を秘密鍵で暗号化した結果である暗号化乱数をマスタECU100に返信すると、マスタECUは、公開鍵証明書40a内の公開鍵で暗号化乱数を復号し、最初に送信した乱数と等しいかを確認する。ステップS1002における検証に失敗すれば、マスタECU100は、エラー処理を行う(ステップS1003)。ステップS1003でのエラー処理により、外部ツール30aからの通信接続が認められなくなり、外部ツール30aは例えば更新メッセージを送信してECUのデータを更新することができなくなる。なお、マスタECU100は、エラー処理として外部ツール30aにエラーの旨のレスポンスを返しても良いし、返さなくても良い。 The transmission / reception unit 101 of the master ECU 100 receives the public key certificate 40a, and the determination unit 103 verifies the public key certificate 40a (step S1002). Regarding the verification of the public key certificate 40a, for example, the signature by the certificate authority is verified, and the private key corresponding to the public key described in the public key certificate 40a by the challenge response (CR) authentication method is used by the external tool 30a. Check if it holds. In the CR authentication method, for example, when the master ECU 100 transmits a random number to the external tool 30a and the external tool 30a returns an encrypted random number which is the result of encrypting the random number with the private key to the master ECU 100, the master ECU is released. The encrypted random number is decrypted with the public key in the key certificate 40a, and it is confirmed whether it is equal to the first transmitted random number. If the verification in step S1002 fails, the master ECU 100 performs error processing (step S1003). Due to the error processing in step S1003, the communication connection from the external tool 30a is not recognized, and the external tool 30a cannot update the ECU data by transmitting, for example, an update message. The master ECU 100 may or may not return a response to the effect of an error to the external tool 30a as error processing.

ステップS1002における検証に成功すれば、マスタECU100は、外部ツール30aとの通信において暗号処理を実施するために用いるセッション鍵を、乱数を用いて生成する(ステップS1004)。例えば、更新メッセージ内のデータを暗号化する場合においては、セッション鍵は暗号化のための鍵として用いられ、また、更新メッセージ内のデータにMACを付加する場合には、セッション鍵はMACを生成するための鍵として用いられる。 If the verification in step S1002 is successful, the master ECU 100 generates a session key used for performing encryption processing in communication with the external tool 30a using random numbers (step S1004). For example, when encrypting the data in the update message, the session key is used as a key for encryption, and when adding a MAC to the data in the update message, the session key generates a MAC. It is used as a key to do so.

ステップS1004に続いて、マスタECU100の送受信部101は、セッション鍵を外部ツール30aの公開鍵で暗号化して、暗号化の結果である暗号化セッション鍵と、マスタECU100の公開鍵証明書40cとを外部ツール30aへと送信する(ステップS1005)。 Following step S1004, the transmission / reception unit 101 of the master ECU 100 encrypts the session key with the public key of the external tool 30a, and obtains the encrypted session key which is the result of the encryption and the public key certificate 40c of the master ECU 100. It is transmitted to the external tool 30a (step S1005).

外部ツール30aでは、マスタECU100の公開鍵証明書40cの検証を行う(ステップS1006)。検証に失敗すれば、エラー処理を行う(ステップS1007)。また、検証に成功すれば、外部ツール30aは、ステップS1004においてマスタECU100から送信されて受信した暗号化セッション鍵を、外部ツール30aの保持する秘密鍵で復号して、セッション鍵を取得する(ステップS1008)。 The external tool 30a verifies the public key certificate 40c of the master ECU 100 (step S1006). If the verification fails, error processing is performed (step S1007). If the verification is successful, the external tool 30a decrypts the encrypted session key transmitted and received from the master ECU 100 in step S1004 with the private key held by the external tool 30a to acquire the session key (step). S1008).

ステップS1008の次に、外部ツール30aは、メッセージID「0x102」が付された、共有鍵60dの更新用の更新メッセージを生成し、セッション鍵を用いて更新メッセージに暗号処理を実施する(ステップS1009)。更新メッセージへの暗号処理の例としては、データフィールドに、例えば共有鍵60dの更新に必要なデータ(例えばECU400aにおいて鍵付きハッシュ関数等により更新を行うこととした場合においてはその鍵となるデータ)を格納しそのデータを暗号化する或いはそのデータにMACを付加する等が挙げられる。また、共有鍵60dの更新にデータを必要としない場合であっても例えば更新メッセージの全体又は一部に対応したMACをデータフィールドに格納することも可能である。例えば、車載ネットワークシステム10において、更新メッセージに対応する暗号処理としてどのような処理を行うかについて、行うべき所定暗号処理(つまりセッション鍵を用いた所定暗号処理)を、予め規定しておく。そして、各ECUはその規定に従って所定暗号処理(例えばMACの付加)が適切に(つまりセッション鍵を用いた検証に成功するように)実施されている更新メッセージに対応して更新を行い、所定暗号処理が適切に実施されていなければその更新メッセージに対しては更新を抑止する。 Following step S1008, the external tool 30a generates an update message for updating the shared key 60d with the message ID "0x102", and performs encryption processing on the update message using the session key (step S1009). ). As an example of encryption processing for the update message, in the data field, for example, the data required for updating the shared key 60d (for example, the key data when the ECU 400a is to be updated by a keyed hash function or the like). And encrypt the data or add a MAC to the data. Further, even when data is not required for updating the shared key 60d, it is possible to store, for example, the MAC corresponding to all or part of the update message in the data field. For example, in the in-vehicle network system 10, a predetermined encryption process (that is, a predetermined encryption process using a session key) to be performed is defined in advance as to what kind of processing is performed as the encryption process corresponding to the update message. Then, each ECU updates in response to the update message in which the predetermined encryption process (for example, addition of MAC) is appropriately performed (that is, the verification using the session key is successful) according to the regulation, and the predetermined encryption is performed. If the processing is not performed properly, the update is suppressed for the update message.

外部ツール30aは、ステップS1009で生成した更新メッセージをマスタECU100に送信する(ステップS1010)。 The external tool 30a transmits the update message generated in step S1009 to the master ECU 100 (step S1010).

ステップS1010で外部ツール30aが送信することでマスタECU100の送受信部101が受信したメッセージ(フレーム)のメッセージIDが受信すべきIDであるか否かを判定部103は、受信ID判断部130により判別する(ステップS1011)。共有鍵の更新用のメッセージID「0x100」〜「0x104」及びファームウェアの更新用のメッセージID「0x200」〜「0x206」は受信すべきIDであると判別される。ここでは、外部ツール30aが更新メッセージを送信することを想定して説明しているので、外部ツール30aからのメッセージ(フレーム)を更新メッセージと称しているが、実際には更新メッセージではないことも、あり得るため、ステップS1011で判別が行われる。つまり、外部ツール30aから送信されたメッセージ(フレーム)が、実際に更新メッセージであれば受信すべきと判別されることになる。なお、ここでは説明の便宜上、診断ポート600に接続された外部ツール30(例えば外部ツール30a等)からマスタECU100は、更新メッセージ以外のメッセージについてのメッセージIDを受信すべきIDとして取り扱わないこととしている。 The reception ID determination unit 130 determines whether or not the message ID of the message (frame) received by the transmission / reception unit 101 of the master ECU 100 is the ID to be received by the transmission by the external tool 30a in step S1010. (Step S1011). It is determined that the message IDs "0x100" to "0x104" for updating the shared key and the message IDs "0x200" to "0x206" for updating the firmware are IDs to be received. Here, since the explanation is based on the assumption that the external tool 30a sends an update message, the message (frame) from the external tool 30a is called an update message, but it may not actually be an update message. , Therefore, the determination is made in step S1011. That is, if the message (frame) transmitted from the external tool 30a is actually an update message, it is determined that it should be received. Here, for convenience of explanation, the master ECU 100 does not treat the message ID for a message other than the update message as an ID to be received from the external tool 30 (for example, the external tool 30a, etc.) connected to the diagnostic port 600. ..

ステップS1011において、送受信部101が受信したメッセージのメッセージIDが、受信すべきIDでないと判定した場合には、マスタECU100の判定部103は、そのメッセージIDのメッセージに係る処理を中止し、送受信部101ではIDフィールド以降の内容(データフィールド等)を受信せずに処理を終える(ステップS1012)。 If it is determined in step S1011 that the message ID of the message received by the transmission / reception unit 101 is not an ID to be received, the determination unit 103 of the master ECU 100 stops the processing related to the message of that message ID, and the transmission / reception unit In 101, the process ends without receiving the contents (data field, etc.) after the ID field (step S1012).

ステップS1011において、送受信部101が受信したメッセージのメッセージIDが、受信すべきIDであると判定した場合には、マスタECU100の判定部103は、受信したメッセージのメッセージID「0x102」と外部ツール30aの公開鍵証明書40aに記載された更新権限情報のレベルとが、レベル情報保持部104に保持されているレベル情報1040におけるメッセージID1041とレベル1042との対応関係と合致するか否かにより、受信したメッセージが、許可される更新メッセージであるか否かを判定する(ステップS1013)。即ち、判定部103は、外部ツール30aによる更新メッセージの送信が外部ツール30aの権限範囲内であることを更新権限情報が示すか否かをレベル情報1040に基づいて判定する。受信したメッセージが許可される更新メッセージでなければエラー処理を行う(ステップS1014)。ステップS1014でのエラー処理により、更新メッセージに対応した更新は抑止される。ここでは、公開鍵証明書40aの更新権限情報のレベルが3である(図3参照)とすると、メッセージID「0x102」の更新メッセージとの対応関係は、レベル情報1040が示す対応関係(図8参照)に合致するので、判定部103は、外部ツール30aから受信した更新メッセージが、許可される更新メッセージであると判定する。 When the message ID of the message received by the transmission / reception unit 101 is determined to be the ID to be received in step S1011, the determination unit 103 of the master ECU 100 determines the message ID "0x102" of the received message and the external tool 30a. The level of the update authority information described in the public key certificate 40a of the above is received depending on whether or not it matches the correspondence between the message ID 1041 and the level 1042 in the level information 1040 held in the level information holding unit 104. It is determined whether or not the message is an permitted update message (step S1013). That is, the determination unit 103 determines based on the level information 1040 whether or not the update authority information indicates that the transmission of the update message by the external tool 30a is within the authority range of the external tool 30a. If the received message is not an permitted update message, error processing is performed (step S1014). Due to the error processing in step S1014, the update corresponding to the update message is suppressed. Here, assuming that the level of the update authority information of the public key certificate 40a is 3 (see FIG. 3), the correspondence relationship with the update message of the message ID “0x102” is the correspondence relationship indicated by the level information 1040 (FIG. 8). Since it matches (see), the determination unit 103 determines that the update message received from the external tool 30a is an permitted update message.

ステップS1013において、受信したメッセージの送信が外部ツール30aの権限範囲内であると判定した場合(つまり受信したメッセージが許可される更新メッセージであると判定した場合)には、判定部103は、フレーム生成部120へ転送用の更新メッセージを生成するよう指示する(ステップS1015)。これによりフレーム生成部120では、マスタECU100が外部ツール30aから受信した、元の更新メッセージに基づいて、バス500bへの転送用(つまり他のECUへの転送用)に新たな更新メッセージ(フレーム)を生成する。例えば、マスタECU100が外部ツール30aとの通信に用いるセッション鍵と、他のECU(少なくともバス500bに接続された各ECU)との通信に用いるセッション鍵とを異ならせている場合においては、フレーム生成部120は、元の更新メッセージに施された暗号処理が暗号化であれば復号を外部ツール30aとの通信用のセッション鍵を用いて行い、その処理の結果に他のECUとの通信に用いるセッション鍵を用いて暗号化を施すことで新たな更新メッセージを生成する。また、元の更新メッセージに施された暗号処理がMACの付加であれば、フレーム生成部120は、他のECUとの通信に用いるセッション鍵を用いてMACを生成して元の更新メッセージのMACを生成したMACで置き換えることで新たな更新メッセージを生成する。この場合において、元の更新メッセージのMACについて検証を行って検証に失敗した場合にエラー処理を行っても良い。また、例えば、マスタECU100が外部ツール30aとの通信に用いるセッション鍵と、他のECUとの通信に用いるセッション鍵とを同一にしている場合においては、フレーム生成部120は、元の更新メッセージと同一の新たな更新メッセージを生成する。 In step S1013, when it is determined that the transmission of the received message is within the authority range of the external tool 30a (that is, when it is determined that the received message is an permitted update message), the determination unit 103 determines the frame. Instruct the generation unit 120 to generate an update message for transfer (step S1015). As a result, in the frame generation unit 120, a new update message (frame) is used for transfer to the bus 500b (that is, for transfer to another ECU) based on the original update message received by the master ECU 100 from the external tool 30a. To generate. For example, when the master ECU 100 has a different session key used for communication with the external tool 30a and a session key used for communication with another ECU (at least each ECU connected to the bus 500b), a frame is generated. If the encryption process applied to the original update message is encrypted, the unit 120 performs decryption using the session key for communication with the external tool 30a, and uses the result of the process for communication with another ECU. A new update message is generated by encrypting using the session key. If the encryption process applied to the original update message is the addition of a MAC, the frame generator 120 generates a MAC using the session key used for communication with other ECUs, and the MAC of the original update message. Is replaced with the generated MAC to generate a new update message. In this case, if the MAC of the original update message is verified and the verification fails, error processing may be performed. Further, for example, when the session key used by the master ECU 100 for communication with the external tool 30a and the session key used for communication with another ECU are the same, the frame generation unit 120 is used with the original update message. Generate the same new update message.

ステップS1015に続いて、マスタECU100のフレーム生成部120が生成した更新メッセージをフレーム送受信部160がバス500bに送出する(ステップS1016)。即ち、マスタECU100は、外部ツール30aから更新メッセージが送信された場合において、更新権限情報の検証(つまり公開鍵証明書の検証)が成功しており、かつ、更新メッセージの送信が外部ツール30aの権限範囲内であることを更新権限情報が示すときには、更新メッセージをバス500bに転送する。なお、更新権限情報の検証が失敗していたとき、又は、更新メッセージの送信が外部ツール30aの権限範囲内であることを更新権限情報が示さないときには、更新メッセージのバス500bへの転送は行われない。 Following step S1015, the frame transmission / reception unit 160 sends an update message generated by the frame generation unit 120 of the master ECU 100 to the bus 500b (step S1016). That is, when the update message is transmitted from the external tool 30a, the master ECU 100 has succeeded in verifying the update authority information (that is, the verification of the public key certificate), and the update message is transmitted by the external tool 30a. When the update authority information indicates that it is within the authority range, the update message is forwarded to the bus 500b. When the verification of the update authority information fails, or when the update authority information does not indicate that the update message is within the authority range of the external tool 30a, the update message is transferred to the bus 500b. I can't.

マスタECU100によりバス500bに送出された更新メッセージは、ゲートウェイ300によりバス500a及びバス500cに転送される。これにより、ECU400a〜400fは、更新メッセージを受信可能になる。従って、あるメッセージIDの更新メッセージの送信が外部ツール30aの権限範囲内であることを更新権限情報が示すとマスタECU100が判定したときには、そのメッセージIDの更新メッセージを受信するように予め定められているECUにより、更新メッセージに対応した更新が実行され得る。 The update message sent to the bus 500b by the master ECU 100 is transferred to the bus 500a and the bus 500c by the gateway 300. As a result, the ECUs 400a to 400f can receive the update message. Therefore, when the master ECU 100 determines that the update authority information indicates that the transmission of the update message of a certain message ID is within the authority range of the external tool 30a, it is predetermined to receive the update message of that message ID. The update corresponding to the update message can be executed by the ECU.

ECU400a(図9参照)では、フレーム送受信部460により更新メッセージを受信し、フレーム解釈部450でそのメッセージの内容を解釈し、受信すべきIDがどうかを受信ID判断部430へ問い合わせる。受信ID判断部430は、受信IDリスト保持部440が保持している受信IDリストを参照し、受信したメッセージのIDフィールドの値が、受信すべきIDかどうかを判断する(ステップS1017)。受信ID判断部430が、ステップS1017において、フレーム送受信部460により受信されたメッセージのメッセージIDが、受信すべきIDでないと判定した場合には、フレーム解釈部450は、その受信されたメッセージに係る処理を中止し、フレーム送受信部460ではIDフィールド以降の内容を受信せずに処理を終える(ステップS1018)。 In the ECU 400a (see FIG. 9), the frame transmission / reception unit 460 receives the update message, the frame interpretation unit 450 interprets the content of the message, and inquires the reception ID determination unit 430 whether or not the ID to be received is. The reception ID determination unit 430 refers to the reception ID list held by the reception ID list holding unit 440, and determines whether the value of the ID field of the received message is the ID to be received (step S1017). When the reception ID determination unit 430 determines in step S1017 that the message ID of the message received by the frame transmission / reception unit 460 is not an ID to be received, the frame interpretation unit 450 relates to the received message. The process is stopped, and the frame transmission / reception unit 460 ends the process without receiving the contents after the ID field (step S1018).

受信ID判断部430が、ステップS1017において、フレーム送受信部460により受信されたメッセージのIDフィールドの値が、受信すべきIDであると判断した場合は、ECU400aは、フレーム処理部410により、そのメッセージ(つまり更新メッセージ)に対応した処理(つまり共有鍵60dの更新)を実行する(ステップS1019)。フレーム処理部410では、現在、鍵保持部402が保持している共有鍵60dから、更新メッセージのデータフィールド内の鍵データを用いて鍵付きハッシュ関数により、更新後となる新たな共有鍵60dを生成する。更新には必ずしも鍵付きハッシュ関数を利用する必要はなく、他の例としては、鍵のないハッシュ関数(一方向性関数)を用いて元の共有鍵を新たな共有鍵に更新することが挙げられる。なお、ECU400aにおいて、更新メッセージに施された暗号処理(暗号化或いはMAC付加)に対応する処理(復号或いはMAC検証)を、セッション鍵を用いて行って更新メッセージの鍵データを取得する。 When the reception ID determination unit 430 determines in step S1017 that the value of the ID field of the message received by the frame transmission / reception unit 460 is the ID to be received, the ECU 400a determines the message by the frame processing unit 410. The process corresponding to (that is, the update message) (that is, the update of the shared key 60d) is executed (step S1019). In the frame processing unit 410, from the shared key 60d currently held by the key holding unit 402, a new shared key 60d to be updated is obtained by a keyed hash function using the key data in the data field of the update message. Generate. It is not always necessary to use a keyed hash function for updating, and another example is to use a keyless hash function (one-way function) to update the original shared key to a new shared key. Be done. In the ECU 400a, the process (decryption or MAC verification) corresponding to the encryption process (encryption or MAC addition) applied to the update message is performed using the session key to acquire the key data of the update message.

ECU400aは、共有鍵60dの更新後に更新の結果を示すメッセージ(更新結果メッセージと称する)をマスタECU100に伝達されるようにバス500aに送出する(S1020)。なお、更新結果メッセージのメッセージIDは予め定められており、マスタECU100は更新結果メッセージのメッセージIDを受信IDリスト保持部140のリストに保持している。更新結果メッセージは、例えば更新を完了した旨(つまり更新成功の旨)を示す。なお、更新に際してエラーが生じたような場合(例えば鍵データのMAC検証に失敗した場合等)には更新結果メッセージが更新失敗の旨を示すようにしても良い。更新結果メッセージは、ゲートウェイ300によりバス500aからバス500bに転送される。 After updating the shared key 60d, the ECU 400a sends a message (referred to as an update result message) indicating the update result to the bus 500a so as to be transmitted to the master ECU 100 (S1020). The message ID of the update result message is predetermined, and the master ECU 100 holds the message ID of the update result message in the list of the reception ID list holding unit 140. The update result message indicates, for example, that the update has been completed (that is, the update has been successful). If an error occurs during the update (for example, if the MAC verification of the key data fails), the update result message may indicate that the update has failed. The update result message is transferred from the bus 500a to the bus 500b by the gateway 300.

マスタECU100は、更新結果メッセージを受信すると、鍵保持部102が保持している共有鍵60d(図6参照)をECU400aと同様の方法で更新する(ステップS1021)。なお、マスタECU100は、例えばECU400aからの更新成功の旨を示す更新結果メッセージとECU400bからの更新成功の旨を示す更新結果メッセージとの両方を受けた場合に限って、鍵保持部102が保持している共有鍵60dを更新するようにしても良い。 Upon receiving the update result message, the master ECU 100 updates the shared key 60d (see FIG. 6) held by the key holding unit 102 in the same manner as the ECU 400a (step S1021). The key holding unit 102 holds the master ECU 100 only when it receives both an update result message indicating that the update is successful from the ECU 400a and an update result message indicating that the update is successful from the ECU 400b, for example. The shared key 60d may be updated.

マスタECU100は、ステップS1020において受信した更新結果メッセージを、バス500dに送出することで診断ポート600を介して外部ツール30aに送信する(ステップS1022)。これにより、外部ツール30aでは更新結果メッセージを受信して、車載ネットワークシステム10において目的な更新が完了したこと等を知り、例えば更新の完了を利用者に報知(例えば外部ツール30aが表示装置を有していれば表示等)し得る。 The master ECU 100 transmits the update result message received in step S1020 to the external tool 30a via the diagnostic port 600 by sending it to the bus 500d (step S1022). As a result, the external tool 30a receives the update result message, knows that the target update has been completed in the in-vehicle network system 10, and notifies the user, for example, that the update has been completed (for example, the external tool 30a has a display device). If so, it can be displayed).

以上、外部ツール30aが、ECU400a、400b及びマスタECU100のそれぞれが保持する共有鍵60dの更新用の更新メッセージを送信する例を示したが、他のECUが保持する共有鍵の更新用の更新メッセージを送信した場合、或いは、ECU内のファームウェアの更新用の更新メッセージを送信した場合においても、各装置は同様の動作を行う。なお、外部ツール30aは認証要求を1度送信した後において、各更新メッセージを逐次送信しても良い。この場合には、ステップS1001からステップS1008までの処理が一度実行された後に、外部ツール30aが各更新メッセージを送信する毎に、ステップS1009以降の処理が繰り返されるようになる。また、ECU内のファームウェアの更新用の更新メッセージは、例えば更新後のファームウェアの内容を特定するための情報を含み、更新メッセージの対象となるECUでは、その更新後のファームウェアの内容を特定するための情報に基づいてファームウェアを書き換える。ファームウェアは、例えば、ECU内のプログラム等のソフトウェア、プログラムで用いられるデータを含み、例えば、ECU内のプロセッサにおけるマイクロコードを含み得る。またファームウェアは、例えばECUがFPGA(Field Programmable Gate Array)等を含む場合におい
て、回路構成用のデータを含み得る。また、ここでの説明では便宜上、共有鍵とファームウェアとは別々に扱ったが、ファームウェアが共有鍵を含むと扱っても良い。
As described above, the example in which the external tool 30a transmits the update message for updating the shared key 60d held by each of the ECUs 400a, 400b and the master ECU 100 has been shown, but the update message for updating the shared key held by the other ECUs has been shown. Is transmitted, or when an update message for updating the firmware in the ECU is transmitted, each device performs the same operation. The external tool 30a may sequentially transmit each update message after transmitting the authentication request once. In this case, after the processes from step S1001 to step S1008 are executed once, the processes after step S1009 are repeated every time the external tool 30a transmits each update message. Further, the update message for updating the firmware in the ECU includes, for example, information for specifying the content of the updated firmware, and in the ECU that is the target of the update message, the content of the updated firmware is specified. Rewrite the firmware based on the information in. The firmware may include, for example, software such as a program in the ECU, data used in the program, and may include, for example, microcode in the processor in the ECU. Further, the firmware may include data for circuit configuration, for example, when the ECU includes an FPGA (Field Programmable Gate Array) or the like. Further, in the description here, for convenience, the shared key and the firmware are treated separately, but the firmware may be treated as including the shared key.

[1.12 実施の形態1の効果]
実施の形態1に係る車載ネットワークシステム10では、診断ポート600に接続される外部ツール30が特定のECU内のデータを更新する更新メッセージの送信権限を有するか否か、つまり外部ツール30が特定のECU内のデータを更新する権限を有するか否かを、外部ツール30に対して認定された権限を示す更新権限情報が示す、ECUの機能種別に対応して定められたレベルに基づいて、判定している。これにより、不正な外部ツールによるECU内の共有鍵或いはファームウェアの更新を防ぐことができる。また。外部ツール毎に、例えば外部ツールの機密性、信頼性、外部ツールを扱う事業者の信頼性その他の各種事情に応じて、更新権限情報のレベルを異ならせて設定(及び認定)できる。レベルを変えた外部ツールを別々のメンテナンス業者等に対して配布することも可能となり、各種事情に応じて柔軟に更新権限を制限した運用が可能になる。例えば、機密性、信頼性等のセキュリティ確保が十分である外部ツールほど、高い権限のレベルを認定する等が可能となる。このように外部ツール毎に更新権限情報のレベルを設定できることは、外部ツールを用途等に応じて効率的に柔軟に設計及び製造するために、或いは、外部ツールの運用上のセキュリティ確保等を用途に応じて柔軟に行うために、有用となる。
[1.12 Effect of Embodiment 1]
In the vehicle-mounted network system 10 according to the first embodiment, whether or not the external tool 30 connected to the diagnostic port 600 has the authority to send an update message for updating the data in the specific ECU, that is, the external tool 30 is specific. Whether or not the user has the authority to update the data in the ECU is determined based on the level determined according to the function type of the ECU indicated by the update authority information indicating the authority authorized for the external tool 30. doing. This makes it possible to prevent an unauthorized external tool from updating the shared key or firmware in the ECU. Also. For each external tool, for example, the level of update authority information can be set (and certified) at different levels according to the confidentiality and reliability of the external tool, the reliability of the business operator handling the external tool, and various other circumstances. It is also possible to distribute external tools with different levels to different maintenance companies, etc., and it is possible to flexibly limit the update authority according to various circumstances. For example, an external tool with sufficient security such as confidentiality and reliability can certify a higher level of authority. The ability to set the level of update authority information for each external tool in this way is for the purpose of efficiently and flexibly designing and manufacturing external tools according to the application, or for ensuring the operational security of external tools. It is useful because it can be done flexibly according to the situation.

(実施の形態2)
以下、実施の形態1で示した車載ネットワークシステム10を一部変形してなる車載ネットワークシステム10aについて説明する。
(Embodiment 2)
Hereinafter, the vehicle-mounted network system 10a obtained by partially modifying the vehicle-mounted network system 10 shown in the first embodiment will be described.

実施の形態1に係る車載ネットワークシステム10では、診断ポート600に外部ツール30が接続された場合においてマスタECU100が、外部ツール30を認証して、外部ツール30からの更新メッセージが、更新権限情報が示す権限(レベル)の範囲内である場合に限って、外部ツール30にその更新メッセージでECU内のデータを更新することを許可した。 In the vehicle-mounted network system 10 according to the first embodiment, when the external tool 30 is connected to the diagnostic port 600, the master ECU 100 authenticates the external tool 30, and the update message from the external tool 30 is the update authority information. Only when it is within the range of the indicated authority (level), the external tool 30 is permitted to update the data in the ECU with the update message.

本実施の形態に係る車載ネットワークシステム10aでは、外部ツール30の更新メッセージを許可するか否かの判定において、レベルだけでなく車載ネットワークシステム10aを搭載している車両の状態、及び、車両における電池の残量の状態を参照する。本実施の形態に係る車載ネットワークシステム10aの構成は概ね実施の形態1で示した車載ネットワークシステム10(図1参照)と同様であり、以下、実施の形態1と同様のものについて同じ符号を用いる。 In the in-vehicle network system 10a according to the present embodiment, not only the level but also the state of the vehicle equipped with the in-vehicle network system 10a and the battery in the vehicle are determined in determining whether to allow the update message of the external tool 30. Refer to the status of the remaining amount of. The configuration of the vehicle-mounted network system 10a according to the present embodiment is substantially the same as that of the vehicle-mounted network system 10 (see FIG. 1) shown in the first embodiment. Hereinafter, the same reference numerals are used for the same vehicles as those of the first embodiment. ..

[2.1 車載ネットワークシステム10aの全体構成]
図13は、実施の形態2に係る車載ネットワークシステム10aの全体構成を示す図である。なお、同図には車載ネットワークシステム10aの他に、外部ツール30が示されている。
[2.1 Overall configuration of in-vehicle network system 10a]
FIG. 13 is a diagram showing an overall configuration of the vehicle-mounted network system 10a according to the second embodiment. In addition to the in-vehicle network system 10a, the external tool 30 is shown in the figure.

車載ネットワークシステム10aでは、車載ネットワークシステム10(図1)に対して、蓄電池800とECU400gとが追加されている。ここでは、実施の形態1と同様な構成要素の説明を省略する。 In the vehicle-mounted network system 10a, a storage battery 800 and an ECU 400 g are added to the vehicle-mounted network system 10 (FIG. 1). Here, the description of the same components as in the first embodiment will be omitted.

ECU400gは、バス500bと接続され、電池(蓄電池)800の充放電に係る制御を行い、蓄電池800の残量を取得して管理し、定期的に電池残量の状態を表すフレームをネットワーク(つまりバス500b)に送信している。 The ECU 400g is connected to the bus 500b, controls the charging and discharging of the battery (storage battery) 800, acquires and manages the remaining amount of the storage battery 800, and periodically forms a frame indicating the state of the remaining battery amount in a network (that is,). It is transmitted to the bus 500b).

蓄電池800は、車載ネットワークシステム10における各ECUへ電力を供給する。 The storage battery 800 supplies electric power to each ECU in the in-vehicle network system 10.

[2.2 レベル情報]
図14は、実施の形態2におけるマスタECU100のレベル情報保持部104が保持するレベル情報2040の一例を示す図である。
[2.2 Level Information]
FIG. 14 is a diagram showing an example of the level information 2040 held by the level information holding unit 104 of the master ECU 100 in the second embodiment.

レベル情報2040は、メッセージID2014とレベル2042と電池残量条件2043と車両状態条件2044とを対応付けた情報であり、判定部103において外部ツール30からの更新メッセージを許可するか否かの判定に用いられる。メッセージID2041及びレベル2042は、実施の形態1で示したメッセージID1041及びレベル1042と同様である。電池残量条件2043は、更新メッセージを許可するために必要とされる電池の残量の条件を示し、例えば、電池の残量が更新に足りる程度に十分な量に設定され、具体例としては満充電の充電量を100%として充電50%以上の残量及び充電80%以上の残量のいずれかが設定される。また、車両状態条件2044は、更新メッセージを許可するために必要とされる車両状態の条件を示し、例えば停車状態(車両の速度がゼロとなっている状態)及びエンジンOFF状態(エンジン310を停止した状態)のいずれかが設定される。 The level information 2040 is information in which the message ID 2014, the level 2042, the battery level condition 2043, and the vehicle state condition 2044 are associated with each other, and the determination unit 103 determines whether or not to allow the update message from the external tool 30. Used. The message ID 2041 and the level 2042 are the same as the message ID 1041 and the level 1042 shown in the first embodiment. Battery level condition 2043 indicates the battery level condition required to allow the update message, for example, the battery level is set to a sufficient amount for updating, and as a specific example, it is set. With the fully charged charge amount as 100%, either the remaining amount of 50% or more of charging or the remaining amount of 80% or more of charging is set. Further, the vehicle state condition 2044 indicates a vehicle state condition required for permitting the update message, for example, a stopped state (a state in which the vehicle speed is zero) and an engine OFF state (the engine 310 is stopped). One of the above states) is set.

例えば、メッセージID「0x104」の共有鍵の更新用の更新メッセージは、更新権限情報のレベルが1又はそれ以上で、蓄電池800の電池残量が充電50%以上で、且つ、車両状態が停車状態であるときに許可されることを示している。また、メッセージID「0x201」のファームウェアの更新用の更新メッセージは、更新権限情報のレベルが4で、蓄電池800の電池残量が充電80%以上で、且つ、車両状態がエンジンOFF状態であるときに許可されることを示している。 For example, in the update message for updating the shared key of the message ID "0x104", the update authority information level is 1 or higher, the remaining battery level of the storage battery 800 is 50% or more charged, and the vehicle state is stopped. Indicates that it is allowed when. Further, the update message for updating the firmware of the message ID "0x201" is when the update authority information level is 4, the remaining battery level of the storage battery 800 is 80% or more, and the vehicle state is the engine OFF state. Indicates that it is allowed.

[2.3 共有鍵更新シーケンス]
以下、更新管理方法の一例として、外部ツール30aを診断ポート600に接続して、外部ツール30aから車載ネットワークシステム10aにおけるECUが保持する共有鍵を更新させる場合の動作(共有鍵更新シーケンス)について、図15及び図16を用いて説明する。
[2.3 shared key update sequence]
Hereinafter, as an example of the update management method, the operation (shared key update sequence) in the case where the external tool 30a is connected to the diagnostic port 600 and the shared key held by the ECU in the in-vehicle network system 10a is updated from the external tool 30a will be described. This will be described with reference to FIGS. 15 and 16.

図15及び図16は、外部ツール30aとマスタECU100とECU400aとの間で行われる共有鍵更新シーケンスの一例を示す図である。ここでは、便宜上、外部ツール30の1つとしての外部ツール30a、及び、ECU400a〜400gのうちの1つであるECU400aに注目して説明する。また、駆動系機能及びシャーシ系機能を有する各ECUが保持する共有鍵を更新するために外部ツール30aが用いられる場面を想定して説明する。具体的には、駆動系機能を有するECU400a及びシャーシ系機能を有するECU400bのそれぞれが保持する共有鍵60dの更新のためのメッセージID「0x102」が付された更新メッセージが外部ツール30aから車載ネットワークシステム10へと送信されることになる。ECU400bの動作は、ECU400aの動作と同様であるため、ここでは説明を省略する。また、ステップS2001からステップS2012とステップS2014からステップS2022との処理は、実施の形態1で示したステップS1001からステップS1012とステップS1014からステップS1022との処理(図11及び図12参照)と同等なので説明を省略し、ここでは、実施の形態1と異なるステップS2013a〜S2013cのみを説明する。 15 and 16 are diagrams showing an example of a shared key update sequence performed between the external tool 30a, the master ECU 100, and the ECU 400a. Here, for convenience, the external tool 30a as one of the external tools 30 and the ECU 400a which is one of the ECUs 400a to 400g will be described. Further, a scene in which the external tool 30a is used to update the shared key held by each ECU having the drive system function and the chassis system function will be described. Specifically, an update message with a message ID "0x102" for updating the shared key 60d held by each of the ECU 400a having a drive system function and the ECU 400b having a chassis system function is sent from the external tool 30a to the in-vehicle network system. It will be transmitted to 10. Since the operation of the ECU 400b is the same as the operation of the ECU 400a, the description thereof will be omitted here. Further, since the processes of steps S2001 to S2012 and steps S2014 to S2022 are equivalent to the processes of steps S1001 to S1012 and steps S1014 to S1022 shown in the first embodiment (see FIGS. 11 and 12). Although the description is omitted, only steps S2013a to S2013c different from the first embodiment will be described here.

ステップS2013aでは、マスタECU100の判定部103は、受信したメッセージのメッセージID「0x102」と外部ツール30aの公開鍵証明書40aに記載された更新権限情報のレベルとが、レベル情報保持部104に保持されているレベル情報2040におけるメッセージID2041とレベル2042との対応関係と合致するか否かにより、受信したメッセージが、適切な更新メッセージとして権限のレベルについての条件を満たすか否かを判定する。即ち、判定部103は、外部ツール30aによる更新メッセージの送信が外部ツール30aの権限範囲内であることを更新権限情報が示すか否かをレベル情報2040に基づいて判定する。受信したメッセージが権限のレベルについての条件を満たさない場合にはエラー処理を行う(ステップS2014)。ここでは、公開鍵証明書40aの更新権限情報のレベルが3である(図3参照)とすると、メッセージID「0x102」の更新メッセージとの対応関係は、レベル情報2040が示す対応関係(図14参照)に合致するので、判定部103は、外部ツール30aから受信した更新メッセージが、レベルの点で適切な更新メッセージであると判定し、次のステップS2013bへ処理を移す。 In step S2013a, the determination unit 103 of the master ECU 100 holds the message ID “0x102” of the received message and the level of the update authority information described in the public key certificate 40a of the external tool 30a in the level information holding unit 104. It is determined whether or not the received message satisfies the condition regarding the authority level as an appropriate update message depending on whether or not it matches the correspondence between the message ID 2041 and the level 2042 in the level information 2040. That is, the determination unit 103 determines based on the level information 2040 whether or not the update authority information indicates that the transmission of the update message by the external tool 30a is within the authority range of the external tool 30a. If the received message does not satisfy the condition regarding the authority level, error processing is performed (step S2014). Here, assuming that the level of the update authority information of the public key certificate 40a is 3 (see FIG. 3), the correspondence relationship with the update message of the message ID “0x102” is the correspondence relationship indicated by the level information 2040 (FIG. 14). Since it matches (see), the determination unit 103 determines that the update message received from the external tool 30a is an appropriate update message in terms of level, and shifts the process to the next step S2013b.

ステップS2013bでは、判定部103は、蓄電池800の電池残量が条件を満たすか否かをチェックする。蓄電池800の電池残量を管理するECU400gが定期的に電池残量の状態を示すメッセージ(電池残量フレームと称する)を送信している場合において、マスタECU100は、ECU400gからの電池残量フレームをフレーム送受信部160で受信する。なお、マスタECU100の受信IDリスト保持部140が保持する受信IDリストには、ECU400gからの電池残量フレームのメッセージIDが含まれているものとする。判定部103は、ECU400gから受信した電池残量フレームが示す電池残量が、レベル情報保持部104に保持されているメッセージID2041に対応する電池残量条件2043を満たすか否かをチェックする。電池残量の条件が満たされていれば、次のステップS2013cへ処理を移す。電池残量の条件が満たされていない場合(つまりチェックの結果がNGである場合)には、エラー処理を行う(ステップS2014)。なお、ECU400gが定期的に電池残量の状態を示す電池残量フレームを送信しないこととしても良く、この場合には、ステップS2013bにおいてマスタECU100は、例えばECU400gに電池残量フレームの送信を依頼するフレームを送信することで、ECU400gから電池残量フレームを受信して、更新メッセージが受信された時(つまり現在)における電池残量の状態を取得しても良い。 In step S2013b, the determination unit 103 checks whether or not the remaining battery level of the storage battery 800 satisfies the condition. When the ECU 400g that manages the remaining battery level of the storage battery 800 periodically transmits a message (referred to as a remaining battery level frame) indicating the remaining battery level, the master ECU 100 uses the remaining battery level frame from the ECU 400g. Received by the frame transmitter / receiver 160. It is assumed that the reception ID list held by the reception ID list holding unit 140 of the master ECU 100 includes the message ID of the battery remaining frame from the ECU 400g. The determination unit 103 checks whether or not the battery level indicated by the battery level frame received from the ECU 400g satisfies the battery level condition 2043 corresponding to the message ID 2041 held in the level information holding unit 104. If the condition of the remaining battery level is satisfied, the process is moved to the next step S2013c. If the condition of the remaining battery level is not satisfied (that is, if the check result is NG), error processing is performed (step S2014). It is also possible that the ECU 400g does not periodically transmit the battery remaining amount frame indicating the battery remaining amount state. In this case, in step S2013b, the master ECU 100 requests the ECU 400g to transmit the battery remaining amount frame, for example. By transmitting the frame, the battery remaining amount frame may be received from the ECU 400g, and the state of the battery remaining amount at the time when the update message is received (that is, the present) may be acquired.

ステップS2013cでは、判定部103は、車両状態が条件を満たすか否かをチェックする。エンジン310に係るECU400aがエンジン状態や車速等の車両状態情報を示すメッセージ(車両状態フレームと称する)を定期的に送信している場合において、マスタECU100は、ECU400aからの車両状態フレームをフレーム送受信部160で受信する。なお、マスタECU100の受信IDリスト保持部140が保持する受信IDリストには、ECU400aからの車両状態フレームのメッセージIDが含まれているものとする。判定部103は、ECU400aから受信した車両状態フレームが示すエンジン状態、車速等の車両状態が、レベル情報保持部104に保持されているメッセージID2041に対応する車両状態条件2044を満たすか否かをチェックする。車両状態の条件が満たされていれば、判定部103は、外部ツール30aから受信した更新メッセージが許可されるものであると判定し、ステップS2015へと処理を移す。また、車両状態の条件が満たされていない場合(つまりチェックの結果がNGである場合)には、エラー処理を行う(ステップS2014)。なお、ECU400aが定期的に車両状態フレームを送信しないこととしても良く、この場合には、ステップS2013cにおいてマスタECU100は、例えばECU400aに車両状態フレームの送信を依頼するフレームを送信することで、ECU400aから車両状態フレームを受信して、更新メッセージが受信された時(つまり現在)における車両状態を取得しても良い。 In step S2013c, the determination unit 103 checks whether the vehicle condition satisfies the condition. When the ECU 400a related to the engine 310 periodically transmits a message (referred to as a vehicle state frame) indicating vehicle state information such as the engine state and vehicle speed, the master ECU 100 transmits the vehicle state frame from the ECU 400a to the frame transmission / reception unit. Receive at 160. It is assumed that the reception ID list held by the reception ID list holding unit 140 of the master ECU 100 includes the message ID of the vehicle state frame from the ECU 400a. The determination unit 103 checks whether or not the vehicle state such as the engine state and the vehicle speed indicated by the vehicle state frame received from the ECU 400a satisfies the vehicle state condition 2044 corresponding to the message ID 2041 held in the level information holding unit 104. To do. If the vehicle condition is satisfied, the determination unit 103 determines that the update message received from the external tool 30a is permitted, and shifts the process to step S2015. If the vehicle condition is not satisfied (that is, the check result is NG), error processing is performed (step S2014). It is also possible that the ECU 400a does not periodically transmit the vehicle state frame. In this case, in step S2013c, the master ECU 100 transmits a frame requesting the ECU 400a to transmit the vehicle state frame, so that the ECU 400a sends the frame. The vehicle state frame may be received to acquire the vehicle state at the time when the update message is received (that is, the present).

[2.4 実施の形態2の効果]
実施の形態2に係る車載ネットワークシステム10aでは、外部ツール30からの更新メッセージに係る処理(更新)を許可するか否かについて、権限のレベルだけでなく電池残量の状態及び車両状態がどのような場合に更新メッセージが送信されたかに応じて判定している。このため、実施の形態1に係る車載ネットワークシステム10の効果に加え、次の効果を有する。即ち、電池残量を確認することで、ECU内のデータ(共有鍵或いはファームウェア)の更新処理が途中で途切れることなく確実に完了させられる。また、車両状態を確認することで、例えば、車両の走行中等のECUの負荷が高くバストラフィックが増大するときに更新メッセージを転送して更新を行うことを回避でき、更新が成功する可能性を高められる。
[2.4 Effect of Embodiment 2]
In the in-vehicle network system 10a according to the second embodiment, not only the authority level but also the remaining battery level and the vehicle state determine whether or not the processing (update) related to the update message from the external tool 30 is permitted. In this case, the judgment is made according to whether the update message has been sent. Therefore, in addition to the effect of the in-vehicle network system 10 according to the first embodiment, it has the following effects. That is, by checking the remaining battery level, the update process of the data (shared key or firmware) in the ECU can be reliably completed without interruption in the middle. In addition, by checking the vehicle status, it is possible to avoid transferring the update message and performing the update when the load on the ECU is high and the bus traffic increases, for example, while the vehicle is running, and there is a possibility that the update will succeed. Can be enhanced.

(実施の形態3)
本実施の形態では、実施の形態1に係る車載ネットワークシステム10におけるマスタECU100を部分的に変形し、共有鍵の有効期限に係る報知を行えるようにした例について説明する。
(Embodiment 3)
In the present embodiment, an example will be described in which the master ECU 100 in the in-vehicle network system 10 according to the first embodiment is partially modified so that the notification regarding the expiration date of the shared key can be performed.

[3.1 マスタECU(更新管理装置)100aの構成]
図17は、マスタECU100aの構成図である。マスタECU100aは、実施の形態1で示したマスタECU100の構成要素に、共有鍵の有効期限をチェックするために、時刻情報取得部180と鍵更新確認部190とを加えた構成を有する。これらの各構成要素は、機能的な構成要素であり、その各機能は、マスタECU100aにおける通信回路、メモリに格納された制御プログラムを実行するプロセッサ或いはデジタル回路等により実現される。ここでは、実施の形態1で示した構成要素についての説明を省略する。
[3.1 Configuration of master ECU (update management device) 100a]
FIG. 17 is a configuration diagram of the master ECU 100a. The master ECU 100a has a configuration in which a time information acquisition unit 180 and a key update confirmation unit 190 are added to check the expiration date of the shared key in addition to the components of the master ECU 100 shown in the first embodiment. Each of these components is a functional component, and each function is realized by a communication circuit in the master ECU 100a, a processor that executes a control program stored in a memory, a digital circuit, or the like. Here, the description of the components shown in the first embodiment will be omitted.

時刻情報取得部180は、例えばリアルタイムクロック等の計時機構で構成され、現在時刻(つまり現在の日時)を取得して鍵更新確認部190に逐次通知する。 The time information acquisition unit 180 is composed of a time measuring mechanism such as a real-time clock, acquires the current time (that is, the current date and time), and sequentially notifies the key update confirmation unit 190.

鍵更新確認部190は、時刻情報取得部180から通知された現在時刻と、鍵保持部102が保持している共有鍵について予め定めている有効期限を確認し、予めアラート通知タイミングとして設定されているタイミングを過ぎた時点(つまり有効期限の一定期間前)に、鍵更新アラートメッセージを、フレーム生成部120に生成させてフレーム送受信部160から送信させる。 The key update confirmation unit 190 confirms the current time notified from the time information acquisition unit 180 and a predetermined expiration date for the shared key held by the key holding unit 102, and is set in advance as an alert notification timing. A key update alert message is generated by the frame generation unit 120 and transmitted from the frame transmission / reception unit 160 at a time when the timing has passed (that is, before a certain period of the expiration date).

図18に、鍵保持部102が保持している共有鍵それぞれについて、共有鍵識別情報3310と有効期限3311とアラート通知タイミング3312とを対応付けた情報の一例を示す。共有鍵識別情報3310は、各共有鍵を区別する情報である。有効期限3311は、対応する共有鍵識別情報が指す共有鍵についてセキュリティの確保のために予め定められた有効期限を示す。アラート通知タイミング3312は、有効期限より先行して鍵更新を促すべきタイミングを示す。鍵更新確認部190は、この図18に示す情報を参照する。例えば、共有鍵60aであれば、有効期限の3ヶ月前から鍵更新アラートメッセージを送信し、共有鍵60dであれば、有効期限の1ヶ月前から鍵更新アラートメッセージを送信する。 FIG. 18 shows an example of information in which the shared key identification information 3310, the expiration date 3311, and the alert notification timing 3312 are associated with each of the shared keys held by the key holding unit 102. The shared key identification information 3310 is information for distinguishing each shared key. The expiration date 3311 indicates a predetermined expiration date for ensuring the security of the shared key pointed to by the corresponding shared key identification information. The alert notification timing 3312 indicates a timing at which the key update should be prompted prior to the expiration date. The key update confirmation unit 190 refers to the information shown in FIG. For example, if the shared key 60a is used, a key update alert message is sent from 3 months before the expiration date, and if the shared key 60d is used, a key update alert message is sent from 1 month before the expiration date.

鍵更新アラートメッセージは、ヘッドユニット200に接続されたECU400fにより受信される。ECU400fは、鍵更新アラートメッセージを受信すると、共有鍵の有効期限が近付いている旨等を示す、共有鍵の更新を促す警告情報(画面)をヘッドユニット200の表示装置に表示する。 The key update alert message is received by the ECU 400f connected to the head unit 200. Upon receiving the key update alert message, the ECU 400f displays warning information (screen) prompting the update of the shared key on the display device of the head unit 200, indicating that the expiration date of the shared key is approaching.

[3.2 鍵更新アラートメッセージ]
図19は、共有鍵の有効期限が近付いた場合に、ヘッドユニット200の表示装置に表示される画面の一例を示す図である。
[3.2 Key update alert message]
FIG. 19 is a diagram showing an example of a screen displayed on the display device of the head unit 200 when the expiration date of the shared key is approaching.

図19の例では、画面3320は、現在日時とECUの共有鍵の有効期限とを含み、更に、共有鍵の更新を行うためのメンテナンス業者(この例ではディーラー)の連絡先、そのウェブサイトのURL(Uniform Resource Locator)を含む。また、画面3320は、ナビゲーションシステムにより目的地をディーラーの住所に設定する画面へ遷移するためのGUI(Graphical User Interface)のボタン3321を含む。なお、このディーラーの情報については、例えば販売時等において予めマスタECU100aに登録されていても良いし、テレマティクス系機能を有するECUを介して取得しても良い。 In the example of FIG. 19, the screen 3320 includes the current date and time and the expiration date of the shared key of the ECU, and further, the contact information of the maintenance company (dealer in this example) for updating the shared key, and the website of the maintenance company. Includes URL (Uniform Resource Locator). Further, the screen 3320 includes a GUI (Graphical User Interface) button 3321 for transitioning to a screen for setting the destination to the dealer's address by the navigation system. The dealer's information may be registered in the master ECU 100a in advance at the time of sale, for example, or may be acquired via an ECU having a telematics function.

例えば、図19に例示する画面3320を見た運転者が車両を運転して、ディーラー等のメンテナンス業者へ行けば、ディーラー等は、実施の形態1、2等で説明したように、外部ツール30を用いて車載ネットワークシステムにおけるECUが保持する共有鍵の更新を実行させ得る。 For example, if the driver who sees the screen 3320 illustrated in FIG. 19 drives the vehicle and goes to a maintenance company such as a dealer, the dealer or the like will use the external tool 30 as described in the first and second embodiments. Can be used to update the shared key held by the ECU in the vehicle-mounted network system.

[3.3 実施の形態3の効果]
実施の形態3に係る車載ネットワークシステムにおいては、共有鍵の有効期限を管理し、有効期限が近付いた場合に、車両の運転者等に鍵更新を促すような警告情報(画面)をヘッドユニットの表示装置に表示する。これにより、ディーラー等でのメンテナンスを受けるべきことの警告等といった共有鍵に係るセキュリティを確保するための注意喚起が実現される。
[Effect of 3.3 Embodiment 3]
In the in-vehicle network system according to the third embodiment, the expiration date of the shared key is managed, and when the expiration date is approaching, the head unit provides warning information (screen) that prompts the driver of the vehicle to update the key. Display on the display device. As a result, a warning for ensuring the security of the shared key, such as a warning that maintenance should be received at a dealer or the like, is realized.

(実施の形態4)
本実施の形態では、実施の形態1に係る車載ネットワークシステム10におけるマスタECU100を、更新結果メッセージに車両識別情報を付して外部ツール30へ送信するように変形し、外部ツール30がサーバ35と通信するようにした例について説明する。
(Embodiment 4)
In the present embodiment, the master ECU 100 in the in-vehicle network system 10 according to the first embodiment is modified so as to attach the vehicle identification information to the update result message and transmit it to the external tool 30, and the external tool 30 becomes the server 35. An example of communicating is described.

[4.1 サーバ]
外部ツール30と通信するサーバ35は、車載ネットワークシステム10が搭載される車両の外部に所在するコンピュータである。複数の車両それぞれに車載ネットワークシステム10が搭載されていることを前提として、サーバ35は、外部ツール30が、どの車両(つまり車載ネットワークシステム)に対して、どのような更新(ECU内のデータの更新)を行ったかを管理する。
[4.1 Server]
The server 35 that communicates with the external tool 30 is a computer located outside the vehicle on which the in-vehicle network system 10 is mounted. Assuming that the in-vehicle network system 10 is mounted on each of the plurality of vehicles, the server 35 uses the external tool 30 for which vehicle (that is, the in-vehicle network system) and what kind of update (data in the ECU). Manage if you have done (update).

[4.2 共有鍵更新シーケンス]
以下、本実施の形態での更新管理方法の一例として、サーバ35と通信する外部ツール30aを、ある車両の車載ネットワークシステム10における診断ポート600に接続して、外部ツール30aから車載ネットワークシステム10におけるECUが保持する共有鍵を更新させる場合の動作(共有鍵更新シーケンス)について、図20及び図21を用いて説明する。
[4.2 Shared key update sequence]
Hereinafter, as an example of the update management method in the present embodiment, the external tool 30a that communicates with the server 35 is connected to the diagnostic port 600 in the vehicle-mounted network system 10 of a certain vehicle, and the external tool 30a is connected to the vehicle-mounted network system 10. The operation (shared key update sequence) when updating the shared key held by the ECU will be described with reference to FIGS. 20 and 21.

図20及び図21は、サーバ35と通信する外部ツール30aとマスタECU100とECU400aとの間で行われる共有鍵更新シーケンスの一例を示す図である。ステップS3001からステップS3021までの処理は、実施の形態1で示したステップS1001からステップS1021までの処理(図11及び図12参照)と同等なので説明を省略し、ここでは、実施の形態1と異なるステップS3000a、S3000b、S3022、S3023及びS3024のみを説明する。 20 and 21 are diagrams showing an example of a shared key update sequence performed between the external tool 30a communicating with the server 35, the master ECU 100, and the ECU 400a. Since the processes from step S3001 to step S3021 are the same as the processes from step S1001 to step S1021 shown in the first embodiment (see FIGS. 11 and 12), the description thereof will be omitted. Here, the process is different from the first embodiment. Only steps S3000a, S3000b, S3022, S3023 and S3024 will be described.

ステップS3000aでは、外部ツール30aは、サーバ35に接続要求を出す。即ち外部ツール30aは、例えば予め登録されたID(例えばツールID)及びパスワードを用いたログイン要求をサーバ35に送信する。 In step S3000a, the external tool 30a issues a connection request to the server 35. That is, the external tool 30a transmits, for example, a login request using a pre-registered ID (for example, a tool ID) and a password to the server 35.

ステップS3000bでは、サーバ35は、外部ツール30aからの接続要求を受け、ID及びパスワードが予め登録されている情報と一致すればログイン処理を行って正常応答を返信する。 In step S3000b, the server 35 receives the connection request from the external tool 30a, performs a login process if the ID and password match the information registered in advance, and returns a normal response.

ステップS3000bの後において、外部ツール30a、マスタECU100及びECU400aは、実施の形態1で説明した通りに共有鍵の更新に係る処理を行う。これにより、ステップS3020では、マスタECU100がECU400aからの更新結果を示す更新結果メッセージを受信している。 After step S3000b, the external tool 30a, the master ECU 100, and the ECU 400a perform a process related to updating the shared key as described in the first embodiment. As a result, in step S3020, the master ECU 100 receives the update result message indicating the update result from the ECU 400a.

ステップS3022では、マスタECU100は、ECU400aからの更新結果に加えて、車両識別情報を含めたメッセージである車両識別情報付き更新結果メッセージをバス500dに送出することで診断ポート600を介して外部ツール30aに送信する。これにより、外部ツール30aでは車両識別情報付き更新結果メッセージを受信する。車両識別情報は、この外部ツール30aが接続している車載ネットワークシステムを複数の車載ネットワークシステムの中で識別する情報であれば足り、例えばマスタECU100の公開鍵証明書40c(図3参照)等である。 In step S3022, the master ECU 100 sends an update result message with vehicle identification information, which is a message including vehicle identification information, to the bus 500d in addition to the update result from the ECU 400a, so that the external tool 30a is transmitted via the diagnostic port 600. Send to. As a result, the external tool 30a receives the update result message with the vehicle identification information. The vehicle identification information may be information that identifies the in-vehicle network system to which the external tool 30a is connected among a plurality of in-vehicle network systems, for example, a public key certificate 40c of the master ECU 100 (see FIG. 3) or the like. is there.

ステップS3023では、外部ツール30aは、受信した車両識別情報付き更新結果メッセージが示す車両識別情報及び更新結果をサーバ35に送信する。 In step S3023, the external tool 30a transmits the vehicle identification information and the update result indicated by the received update result message with the vehicle identification information to the server 35.

ステップS3024では、サーバ35は、受信した車両識別情報及び更新結果と、現在日時と、ログイン時に受信していたIDと対応付けてログ情報4000として保存する。 In step S3024, the server 35 stores the received vehicle identification information and update result as log information 4000 in association with the current date and time and the ID received at the time of login.

[4.3 診断ログ情報]
図22は、サーバ35が保存するログ情報4000の一例を示す図である。ログ情報4000は、車両識別情報4001と、外部ツールID4002と、更新メッセージのメッセージID4003と、日時4004と、更新結果4005とを含む。
[4.3 Diagnostic log information]
FIG. 22 is a diagram showing an example of log information 4000 stored by the server 35. The log information 4000 includes the vehicle identification information 4001, the external tool ID 4002, the message ID 4003 of the update message, the date and time 4004, and the update result 4005.

[4.4 実施の形態4の効果]
本実施の形態では、サーバ35が、ログ情報4000を保存し、どの車両がどの外部ツールによって更新されたか等の情報が残るので、メンテナンス状況の把握が可能となる。また、不正な外部ツールが発見された場合にその外部ツールによる影響範囲の特定のためにログ情報4000が利用できる。
[4.4 Effect of Embodiment 4]
In the present embodiment, the server 35 stores the log information 4000, and information such as which vehicle has been updated by which external tool remains, so that the maintenance status can be grasped. In addition, when an unauthorized external tool is found, log information 4000 can be used to identify the range of influence by the external tool.

(他の実施の形態)
以上のように、本発明に係る技術の例示として実施の形態1〜4を説明した。しかしながら、本発明に係る技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適用可能である。例えば、以下のような変形例も本発明の一実施態様に含まれる。
(Other embodiments)
As described above, Embodiments 1 to 4 have been described as an example of the technique according to the present invention. However, the technique according to the present invention is not limited to this, and can be applied to embodiments in which changes, replacements, additions, omissions, etc. are made as appropriate. For example, the following modifications are also included in one embodiment of the present invention.

(1)上記実施の形態で示した共有鍵は、機能を分類する機能種別により共有範囲を区別している例を示したが、これに限定されることはなく、マスタECUとその他の1又は複数のECUとが共有鍵を持ち合う単位は、車載ネットワークシステムにおいて任意に定め得る。例えば、車内ネットワークを複数のドメインに分けてドメイン毎に共有鍵を設定しても良い。その場合、更新のために必要な権限のレベルとしてドメインを区別してレベル情報を設定しても良い。また、上記実施の形態では、外部ツール30が、機能種別を踏まえて権限のレベルを設定された更新権限情報を含む公開鍵証明書を有する例を示したが、自動車メーカや車種に対応した更新の権限が設定された更新権限情報を含む公開鍵証明書を有しても良い。 (1) The shared key shown in the above embodiment shows an example in which the shared range is distinguished by the function type for classifying the functions, but the sharing range is not limited to this, and the master ECU and one or more others are used. The unit in which the ECU and the ECU share the shared key can be arbitrarily determined in the in-vehicle network system. For example, the in-vehicle network may be divided into a plurality of domains and a shared key may be set for each domain. In that case, the level information may be set by distinguishing the domain as the level of authority required for updating. Further, in the above embodiment, an example is shown in which the external tool 30 has a public key certificate including update authority information in which the authority level is set based on the function type, but the update corresponding to the automobile manufacturer and the vehicle model is shown. You may have a public key certificate that includes the update authority information for which the authority of is set.

(2)上記実施の形態では、共有鍵の更新は、現在各ECUが保持している共有鍵から鍵付きハッシュ関数を利用して新たな共有鍵を生成することで行うこととしたが、外部ツール30が新たな共有鍵自体を更新メッセージに含めて送信しても良い。この場合、共有鍵の値がCANの1フレーム内に収まらない場合は、複数フレームに分割して送信するようにしても良い。 (2) In the above embodiment, the shared key is updated by generating a new shared key from the shared key currently held by each ECU by using a hash function with a key. The tool 30 may include the new shared key itself in the update message and send it. In this case, if the value of the shared key does not fit within one frame of CAN, it may be divided into a plurality of frames and transmitted.

(3)上記実施の形態では、外部ツール30からECU内のデータ(共有鍵、ファームウェア等)を更新するための更新メッセージを送信する例を示したが、この他に故障診断用等のメッセージを送信し得る。更新メッセージ以外のメッセージについては、車載ネットワークシステム(例えばマスタECU)において、レベル情報に基づく権限の判定を行うことなく、メッセージに対応した処理をすることとしても良い。更に、故障診断用等のメッセージを含む任意のメッセージについて、車載ネットワークシステム(例えばマスタECU)においてそのメッセージの送信が外部ツール30に認められた権限範囲内であるかを権限のレベルを示す権限情報に基づいて判定することとしても良い。 (3) In the above embodiment, an example of transmitting an update message for updating the data (shared key, firmware, etc.) in the ECU from the external tool 30 is shown, but in addition to this, a message for failure diagnosis or the like is transmitted. Can be sent. For messages other than the update message, the in-vehicle network system (for example, the master ECU) may perform processing corresponding to the message without determining the authority based on the level information. Further, for any message including a message for failure diagnosis, etc., the authority information indicating the level of authority indicates whether the transmission of the message in the in-vehicle network system (for example, the master ECU) is within the authority range permitted by the external tool 30. It may be determined based on.

(4)上記実施の形態では、権限のレベルを1から4に設定しているが、レベルは、4段階でなくても良く、それ以上、それ以下に設定するようにしても良い。 (4) In the above embodiment, the authority level is set from 1 to 4, but the level does not have to be four levels, and may be set higher or lower.

(5)上記実施の形態で示した機能種別の分類の仕方は一例に過ぎず、例えばより詳細に細分化しても良い。機能種別を最も細かく分類して例えばECU毎にECU内のデータの更新に係る権限のレベルを設定しても良い。 (5) The method of classifying the functional types shown in the above embodiment is only an example, and may be subdivided in more detail, for example. The function types may be classified most finely, and for example, the level of authority related to updating data in the ECU may be set for each ECU.

(6)実施の形態2では、電池残量条件2043として蓄電池800の満充電に対する割合(パーセント)により区別する例を示したが、蓄電池800の電圧等で区別しても良い。また、車両の外部に所在する外部電源から蓄電池800へ充電中か否かを区別する条件を設定しても良い。これにより、例えば、一定の共有鍵、ファームウェアの更新を充電中に限って許可すること等が実現できる。 (6) In the second embodiment, an example of distinguishing by the ratio (percentage) of the storage battery 800 to the full charge is shown as the battery remaining condition condition 2043, but it may be distinguished by the voltage of the storage battery 800 or the like. Further, a condition for distinguishing whether or not the storage battery 800 is being charged from an external power source located outside the vehicle may be set. As a result, for example, it is possible to allow a certain shared key and firmware update only during charging.

(7)実施の形態3では、共有鍵の有効期限が近付いた場合に、鍵更新アラートメッセージに基づき鍵更新の有効期限が近付いている旨等を示す情報(画面)を表示する例を示したが、その情報を繰り返し或いは継続的に表示しても良いし、有効期限が切れた場合に警告を報知(表示等)するようにしても良い。 (7) In the third embodiment, when the expiration date of the shared key is approaching, an example of displaying information (screen) indicating that the expiration date of the key update is approaching based on the key update alert message is shown. However, the information may be displayed repeatedly or continuously, or a warning may be notified (displayed, etc.) when the expiration date has expired.

(8)実施の形態3では、共有鍵の有効期限切れの確認のために、マスタECU100aの時刻情報取得部180が計時機構で現在時刻を取得する例を示したが、WiFi(登録商標)、携帯電話のキャリア網から現在時刻を示す時刻情報を取得しても、GPS(Global Positioning System)信号から時刻情報を取得しても良い。また、マスタECU1
00aが、他のECUから時刻情報を取得しても良い。
(8) In the third embodiment, an example is shown in which the time information acquisition unit 180 of the master ECU 100a acquires the current time by the timing mechanism in order to confirm the expiration date of the shared key. The time information indicating the current time may be acquired from the carrier network of the telephone, or the time information may be acquired from the GPS (Global Positioning System) signal. Also, the master ECU 1
00a may acquire time information from another ECU.

(9)上記実施の形態で示した外部ツール30は、更新メッセージを、サーバから受信することで取得して、診断ポート600を介してマスタECUに転送しても良い。 (9) The external tool 30 shown in the above embodiment may acquire the update message by receiving it from the server and transfer it to the master ECU via the diagnostic port 600.

(10)上記実施の形態では、外部ツール30とマスタECUとの間で認証を行っているが、OBD2に準拠したコネクタ等である診断ポート600に、認証を担う電子回路(例えばメモリ、プロセッサ等)等を付加し、診断ポート600において外部ツール30の認証を行うこととしても良い。この場合に診断ポート600により外部ツール30の認証が完了していれば、マスタECUは外部ツール30の認証を省略し得る。なお、診断ポート600により外部ツール30の認証が完了していても上記実施の形態で示したように外部ツール30とマスタECUとの間で認証を行っても良い。なお、診断ポート600を、OBD2に準拠したコネクタ等でなく、他のコネクタで実現しても良い。また、診断ポート600を、無線通信回路を含めて実現することで外部ツール30との間で無線通信により接続できるようにしても良い。 (10) In the above embodiment, authentication is performed between the external tool 30 and the master ECU, but an electronic circuit (for example, a memory, a processor, etc.) responsible for authentication is connected to the diagnostic port 600, which is an OBD2 compliant connector or the like. ) Etc. may be added to authenticate the external tool 30 at the diagnostic port 600. In this case, if the authentication of the external tool 30 is completed by the diagnostic port 600, the master ECU may omit the authentication of the external tool 30. Even if the authentication of the external tool 30 is completed by the diagnostic port 600, the authentication may be performed between the external tool 30 and the master ECU as shown in the above embodiment. The diagnostic port 600 may be realized by another connector instead of the OBD2 compliant connector or the like. Further, the diagnostic port 600 may be realized by including the wireless communication circuit so that it can be connected to the external tool 30 by wireless communication.

(11)実施の形態2では、更新メッセージを受信したときにマスタECU100が電池残量の状態及び車両状態をチェックする例を示したが、電池残量及び車両状態のいずれか一方のみをチェックすることとしても良い。また、更新権限情報が権限のレベルを示すのみならず、実施の形態2で示した電池残量条件、車両状態条件等といった更新権限についての条件をも示すこととしても良い。例えば、更新権限情報は、車両状態条件として車両の状態である停車状態、又は、エンジンを停止した状態を特定し、車両が、特定したその状態であるときに更新メッセージを送信することを少なくとも1つの条件としてECUに更新を行わせる権限を外部ツールが有することを表すこととしても良い。また、例えば、更新権限情報は、電池残量条件としてECUに電力を供給する電池の残量の状態を特定し、その電池が、特定したその電池残量を有する状態であるときに更新メッセージを送信することを少なくとも1つの条件としてECUに更新を行わせる権限を外部ツールが有することを表すこととしても良い。そして、例えば、マスタECU100は、レベル情報2040における電池残量条件2043及び車両状態条件2044の代わりに、更新権限情報が示す電池残量条件、車両状態条件に基づいてチェック(ステップS2013b、S2013c)を行うようにしても良い。これにより、外部ツールに対して、外部ツールの信頼性等に応じて、一定の条件を付した権限を認定して、その条件及び権限のレベルを示す更新権限情報を記載した公開鍵証明書を発行するような運用が可能になる。 (11) In the second embodiment, an example in which the master ECU 100 checks the remaining battery level and the vehicle state when the update message is received is shown, but only one of the remaining battery level and the vehicle state is checked. It's fine as a matter of fact. Further, the update authority information may not only indicate the level of authority, but also indicate the conditions for update authority such as the battery level condition and the vehicle condition condition shown in the second embodiment. For example, the update authority information specifies a stopped state, which is the state of the vehicle, or a state in which the engine is stopped as a vehicle state condition, and sends an update message when the vehicle is in the specified state. As one condition, it may be expressed that the external tool has the authority to cause the ECU to perform the update. Further, for example, the update authority information specifies the state of the remaining amount of the battery that supplies power to the ECU as the battery remaining amount condition, and sends an update message when the battery is in the state of having the specified remaining battery amount. It may indicate that the external tool has the authority to cause the ECU to perform the update on the condition that the transmission is performed. Then, for example, the master ECU 100 checks (steps S2013b, S2013c) based on the battery remaining amount condition and the vehicle state condition indicated by the update authority information instead of the battery remaining amount condition 2043 and the vehicle state condition 2044 in the level information 2040. You may do it. As a result, the authority with certain conditions is recognized for the external tool according to the reliability of the external tool, and the public key certificate that describes the update authority information indicating the condition and the level of authority is issued. It becomes possible to operate as if issuing.

(12)上記実施の形態では、CANプロトコルにおけるデータフレームを標準IDフォーマットで記述しているが、拡張IDフォーマットで合っても良い。拡張IDフォーマットの場合には、標準IDフォーマットにおけるID位置のベースIDと、拡張IDとを合わせて29ビットでメッセージIDを表す。 (12) In the above embodiment, the data frame in the CAN protocol is described in the standard ID format, but the extended ID format may be used. In the case of the extended ID format, the message ID is represented by 29 bits including the base ID of the ID position in the standard ID format and the extended ID.

(13)上記実施の形態では、外部ツール30が接続される診断ポート600とマスタECUとを繋ぐバス500dには他のECUが接続されていない例を示したが、ECUを接続しても良い。但し、マスタECU以外でバス500dに接続されるECUはそのデータ(共有鍵、ファームウェア等)を、外部ツール30(例えばマスタECUによる認証に成功してセッション鍵を得た外部ツール30)が送信する更新メッセージにより更新され得る。このため、例えば、更新の権限のレベルとして最も低いレベルに対応する機能種別の機能を有するECU等に限ってバス500dに接続することが有用となる。 (13) In the above embodiment, an example is shown in which another ECU is not connected to the bus 500d connecting the diagnostic port 600 to which the external tool 30 is connected and the master ECU, but the ECU may be connected. .. However, the ECU connected to the bus 500d other than the master ECU transmits the data (shared key, firmware, etc.) by the external tool 30 (for example, the external tool 30 that succeeds in authentication by the master ECU and obtains the session key). Can be updated with an update message. Therefore, for example, it is useful to connect to the bus 500d only for an ECU or the like having a function of a function type corresponding to the lowest level of update authority.

(14)上記実施の形態では、外部ツール30が、認められた権限のレベルを超えてECUに更新を指示する更新メッセージを送信した場合にマスタECUが、その更新メッセージが、許可される更新メッセージであるか否かを判定し(ステップS1013)、許可される更新メッセージでなければエラー処理を行って(ステップS1014)、更新メッセージに対応した更新を抑止することとした。しかし、マスタECU以外のECU(例えば更新メッセージによる更新の指示対象となるECU)が、外部ツール30の更新権限情報に基づいて、更新を実行するか抑止するかを切り替えるようにしても良い。即ち、車載ネットワークシステムのいずれかのECUにおいて、外部ツール30から更新メッセージが送信された場合において、更新権限情報の検証が成功し、かつ、更新メッセージの送信が外部ツール30の権限範囲内であることを更新権限情報が示すときには、更新メッセージに対応して1つ又は複数のECUにより更新を実行し、その検証が失敗したとき、又は、更新メッセージの送信が外部ツール30の権限範囲内であることを更新権限情報が示さないときには、1つ又は複数のECUによる更新メッセージに対応した更新を抑止するようにしても良い。なお、実施の形態で示したようにマスタECUが一括して更新メッセージの転送を行うか否かを切り替える方式は、効率面で有用である。また、ゲートウェイ300で転送先のバスに接続されたECUの機能種別或いはそのECUが受信可能なメッセージIDを管理することとし、ゲートウェイ300が、更新メッセージを受信した場合に、転送先のバスに接続されたECUの機能種別或いはそのECUが受信可能なメッセージIDに基づいて、不要な更新メッセージの転送を行わないようにしても良い。 (14) In the above embodiment, when the external tool 30 sends an update message instructing the ECU to update beyond the recognized authority level, the master ECU sends the update message to the permitted update message. (Step S1013), if it is not an permitted update message, error processing is performed (step S1014), and the update corresponding to the update message is suppressed. However, an ECU other than the master ECU (for example, an ECU to be instructed to update by an update message) may switch whether to execute or suppress the update based on the update authority information of the external tool 30. That is, in any ECU of the in-vehicle network system, when the update message is transmitted from the external tool 30, the verification of the update authority information is successful, and the transmission of the update message is within the authority range of the external tool 30. When the update authority information indicates that, the update is executed by one or more ECUs in response to the update message, and the verification fails, or the transmission of the update message is within the authority range of the external tool 30. When the update authority information does not indicate that, the update corresponding to the update message by one or more ECUs may be suppressed. As shown in the embodiment, the method of switching whether or not the master ECU collectively transfers the update message is useful in terms of efficiency. Further, the function type of the ECU connected to the transfer destination bus by the gateway 300 or the message ID that can be received by the ECU is managed, and when the gateway 300 receives the update message, the gateway 300 is connected to the transfer destination bus. Unnecessary update messages may not be transferred based on the function type of the ECU or the message ID that can be received by the ECU.

(15)上記実施の形態で示したマスタECU100、100a、ECU400a等の機能構成は、一例に過ぎず、上述した機能構成とは異なる機能分割を行っても良い。例えば、マスタECU100、100aは、送受信部101の受信機能に相当する受信部、判定部103における公開鍵証明書(更新権限情報を含む公開鍵証明書)の検証を担当する検証部、判定部103の一部とフレーム生成部120の一部とフレーム送受信部160の一部とに相当して更新メッセージの送信に係る制御を行う転送部とを含むこととしても良い。この場合に、例えば、受信部は、診断ポート600に接続された外部ツール30から診断ポート600を介して送信される、外部ツール30の権限を示す更新権限情報、及び、1つ又は複数のECUが保持するデータの更新を指示する更新メッセージを受信する機能を担う。また、検証部は、受信部により受信された更新権限情報を検証する機能を担う。また、転送部は、受信部により更新メッセージが受信された場合において、検証部による検証が成功し、かつ、更新メッセージの送信が外部ツール30の権限範囲内であることを更新権限情報が示すときには、更新メッセージをバス500bに転送し、検証部による検証が失敗したとき、又は、更新メッセージの送信が外部ツール30の権限範囲内であることを更新権限情報が示さないときには、転送を抑止する機能を担う。また、プロセッサを有するマスタECU100、100aにおいてプロセッサに実行される制御プログラムは、マスタECU100、100aに例えば次の所定の更新管理処理を実行させるためのプログラムであっても良い。所定の更新管理処理は、診断ポートに接続された外部ツールから診断ポートを介して送信される、その外部ツールの権限を示す更新権限情報を受信する更新権限情報受信ステップと、更新権限情報受信ステップにおいて受信された更新権限情報を検証する検証ステップと、外部ツールから診断ポートを介して送信される更新メッセージを受信する更新メッセージ受信ステップと、更新メッセージ受信ステップで更新メッセージが受信された場合において、検証ステップでの検証が成功しており、かつ、その更新メッセージの送信が外部ツールの権限範囲内であることを更新権限情報が示すときには、更新メッセージをECUとの通信用のバスに転送し、検証ステップでの検証が失敗したとき、又は、その更新メッセージの送信が外部ツールの権限範囲内であることを更新権限情報が示さないときには、転送を抑止する転送制御ステップとを含む。 (15) The functional configurations of the master ECUs 100, 100a, ECU 400a, etc. shown in the above embodiment are merely examples, and functional divisions different from the above-mentioned functional configurations may be performed. For example, the master ECUs 100 and 100a are a receiving unit corresponding to the receiving function of the transmitting / receiving unit 101, and a verification unit and a determination unit 103 in charge of verifying a public key certificate (public key certificate including update authority information) in the determination unit 103. A part of the frame generation unit 120, a part of the frame transmission / reception unit 160, and a transfer unit that controls the transmission of the update message may be included. In this case, for example, the receiving unit receives update authority information indicating the authority of the external tool 30 transmitted from the external tool 30 connected to the diagnostic port 600 via the diagnostic port 600, and one or more ECUs. Responsible for receiving update messages instructing to update the data held by. In addition, the verification unit has a function of verifying the update authority information received by the receiving unit. Further, when the update authority information indicates that the verification by the verification unit is successful and the transmission of the update message is within the authority range of the external tool 30 when the update message is received by the receiving unit. , A function to transfer the update message to the bus 500b and suppress the transfer when the verification by the verification unit fails or when the update authority information does not indicate that the update message is within the authority range of the external tool 30. To bear. Further, the control program executed by the processor in the master ECUs 100 and 100a having the processor may be a program for causing the master ECUs 100 and 100a to execute, for example, the next predetermined update management process. The predetermined update management process includes an update authority information receiving step for receiving update authority information indicating the authority of the external tool sent from the external tool connected to the diagnostic port via the diagnostic port, and an update authority information receiving step. In the verification step for verifying the update permission information received in, the update message reception step for receiving the update message sent from the external tool via the diagnostic port, and the update message reception step for receiving the update message. When the verification in the verification step is successful and the update authority information indicates that the transmission of the update message is within the authority range of the external tool, the update message is transferred to the bus for communication with the ECU. When the verification in the verification step fails, or when the update permission information does not indicate that the transmission of the update message is within the permission range of the external tool, the transfer control step for suppressing the transfer is included.

(16)上記実施の形態におけるマスタECU及び他のECUは、例えば、プロセッサ、メモリ等のデジタル回路、アナログ回路、通信回路等を含む装置であることとしたが、ハードディスク装置、ディスプレイ、キーボード、マウス等の他のハードウェア構成要素を含んでいても良い。また、メモリに記憶された制御プログラムがプロセッサにより実行されてソフトウェア的に機能を実現する代わりに、専用のハードウェア(デジタル回路等)によりその機能を実現することとしても良い。 (16) The master ECU and other ECUs in the above embodiment are, for example, devices including digital circuits such as processors and memories, analog circuits, communication circuits, etc., but hard disk devices, displays, keyboards, mice, etc. Other hardware components such as may be included. Further, instead of the control program stored in the memory being executed by the processor to realize the function in software, the function may be realized by dedicated hardware (digital circuit or the like).

(17)上記実施の形態における各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、1個のシステムLSI(Large Scale Integration:大規模集積回路)から構成されているとし
ても良い。システムLSIは、複数の構成部を1個のチップ上に集積して製造された超多機能LSIであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ROM、RAM等を含んで構成されるコンピュータシステムである。前記RAMには、コンピュータプログラムが記録されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムLSIは、その機能を達成する。また、上記各装置を構成する構成要素の各部は、個別に1チップ化されていても良いし、一部又は全部を含むように1チップ化されても良い。また、ここでは、システムLSIとしたが、集積度の違いにより、IC、LSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現しても良い。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGAや、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用しても良い。さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行っても良い。バイオ技術の適用等が可能性としてあり得る。
(17) A part or all of the components constituting each device in the above embodiment may be composed of one system LSI (Large Scale Integration). The system LSI is an ultra-multifunctional LSI manufactured by integrating a plurality of components on one chip, and specifically, is a computer system including a microprocessor, a ROM, a RAM, and the like. .. A computer program is recorded in the RAM. When the microprocessor operates according to the computer program, the system LSI achieves its function. Further, each part of the component component constituting each of the above devices may be individually integrated into one chip, or may be integrated into one chip so as to include a part or all of the components. Further, although the system LSI is used here, it may be referred to as an IC, an LSI, a super LSI, or an ultra LSI depending on the degree of integration. Further, the method of making an integrated circuit is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor. An FPGA that can be programmed after the LSI is manufactured, or a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and settings of the circuit cells inside the LSI may be used. Furthermore, if an integrated circuit technology that replaces an LSI appears due to advances in semiconductor technology or another technology derived from it, it is naturally possible to integrate functional blocks using that technology. The application of biotechnology, etc. is possible.

(18)上記各装置を構成する構成要素の一部又は全部は、各装置に脱着可能なICカード又は単体のモジュールから構成されているとしても良い。前記ICカード又は前記モジュールは、マイクロプロセッサ、ROM、RAM等から構成されるコンピュータシステムである。前記ICカード又は前記モジュールは、上記の超多機能LSIを含むとしても良い。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、前記ICカード又は前記モジュールは、その機能を達成する。このICカード又はこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしても良い。 (18) A part or all of the components constituting each of the above devices may be composed of an IC card or a single module that can be attached to and detached from each device. The IC card or the module is a computer system composed of a microprocessor, a ROM, a RAM, and the like. The IC card or the module may include the above-mentioned super multifunctional LSI. When the microprocessor operates according to a computer program, the IC card or the module achieves its function. This IC card or this module may have tamper resistance.

(19)本発明の一態様としては、上記に示す共有鍵更新シーケンス等の更新管理方法であるとしても良い。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしても良いし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしても良い。また、本発明の一態様としては、前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号をコンピュータで読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、CD−ROM、MO、DVD、DVD−ROM、DVD−RAM、BD(Blu-ray(登録商標) Disc)、半導体メモリ等に記録したものとしても良い。また、これらの記録媒体に記録されている前記デジタル信号であるとしても良い。また、本発明の一態様としては、前記コンピュータプログラム又は前記デジタル信号を、電気通信回線、無線又は有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしても良い。また、本発明の一態様としては、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、前記メモリは、上記コンピュータプログラムを記録しており、前記マイクロプロセッサは、前記コンピュータプログラムに従って動作するとしても良い。また、前記プログラム若しくは前記デジタル信号を前記記録媒体に記録して移送することにより、又は、前記プログラム若しくは前記デジタル信号を前記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしても良い。 (19) One aspect of the present invention may be an update management method such as the shared key update sequence shown above. Further, it may be a computer program that realizes these methods by a computer, or it may be a digital signal composed of the computer program. Further, as one aspect of the present invention, the computer program or a recording medium capable of reading the digital signal by a computer, for example, a flexible disk, a hard disk, a CD-ROM, an MO, a DVD, a DVD-ROM, a DVD-RAM, or a BD. (Blu-ray (registered trademark) Disc), may be recorded on a semiconductor memory or the like. Further, it may be the digital signal recorded on these recording media. Further, as one aspect of the present invention, the computer program or the digital signal may be transmitted via a telecommunication line, a wireless or wired communication line, a network typified by the Internet, data broadcasting, or the like. Further, one aspect of the present invention is a computer system including a microprocessor and a memory, in which the memory records the computer program, and the microprocessor may operate according to the computer program. .. Further, it is carried out by another independent computer system by recording and transferring the program or the digital signal on the recording medium, or by transferring the program or the digital signal via the network or the like. You may do so.

(20)上記実施の形態及び上記変形例で示した各構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明の範囲に含まれる。 (20) The scope of the present invention also includes a form realized by arbitrarily combining the above-described embodiment and each component and function shown in the above-described modification.

本発明は、車載ネットワークにおいて外部ツールからのECUのファームウェア等の更新を管理して、不正な書き換え等のリスクを軽減するために利用可能である。 The present invention can be used to manage updates of ECU firmware and the like from an external tool in an in-vehicle network to reduce the risk of unauthorized rewriting and the like.

10,10a 車載ネットワークシステム
20 鍵発行機関
21 メーカ
30,30a,30b 外部ツール
35 サーバ
101 送受信部
102,402 鍵保持部
103 判定部
104 レベル情報保持部
110,410 フレーム処理部
120,420 フレーム生成部
130,430 受信ID判断部
140,440 受信IDリスト保持部
150,450 フレーム解釈部
160,460 フレーム送受信部
180 時刻情報取得部
190 鍵更新確認部
200 ヘッドユニット
300 ゲートウェイ
310 エンジン
320 ブレーキ
330 ドア開閉センサ
340 窓開閉センサ
350 エアバッグ
470 データ取得部
500a〜500d バス
600 診断ポート
800 蓄電池
10,10a In-vehicle network system 20 Key issuing organization 21 Manufacturer 30, 30a, 30b External tool 35 Server 101 Transmission / reception unit 102,402 Key holding unit 103 Judgment unit 104 Level information holding unit 110,410 Frame processing unit 120,420 Frame generation unit 130,430 Reception ID judgment unit 140,440 Reception ID list holding unit 150,450 Frame interpretation unit 160,460 Frame transmission / reception unit 180 Time information acquisition unit 190 Key update confirmation unit 200 Head unit 300 Gateway 310 Engine 320 Brake 330 Door open / close sensor 340 Window open / close sensor 350 Airbag 470 Data acquisition unit 500a-500d Bus 600 Diagnostic port 800 Storage battery

Claims (9)

車載ネットワークシステムにおける更新管理装置で実行される更新管理方法であって、
前記車載ネットワークシステムは、ネットワークを介して通信を行う複数の電子制御ユニットを備え、
前記更新管理装置は、
前記複数の電子制御ユニットのうちの1つの電子制御ユニットであり、
外部装置と通信可能であり、
前記更新管理方法は、
前記外部装置の証明書を用いた検証を行い、
前記証明書の検証が成功し、かつ、前記外部装置から、前記更新管理装置以外の前記複数の電子制御ユニットのファームウェアの更新を指示する更新メッセージを受信した場合に、前記外部装置による前記更新メッセージの送信が前記外部装置の権限範囲内であるか否かの判定を行い、
(i)前記外部装置による前記更新メッセージの送信が前記外部装置の権限範囲内であると判定したときには、前記更新メッセージを前記ネットワークに転送し、
(ii)前記外部装置による前記更新メッセージの送信が前記外部装置の権限範囲内でないと判定したときには、前記転送を抑止する、
更新管理方法。
It is an update management method executed by the update management device in the in-vehicle network system.
The in-vehicle network system includes a plurality of electronic control units that communicate via a network.
The update management device is
It is one of the plurality of electronic control units, and is an electronic control unit.
Can communicate with external devices
The update management method is
Verification using the certificate of the external device is performed.
When the verification of the certificate is successful and an update message instructing the update of the firmware of the plurality of electronic control units other than the update management device is received from the external device, the update message by the external device is received. Is determined whether or not the transmission of the external device is within the authority range of the external device.
(I) When it is determined that the transmission of the update message by the external device is within the authority range of the external device, the update message is transferred to the network.
(Ii) When it is determined that the transmission of the update message by the external device is not within the authority range of the external device, the transfer is suppressed.
Update management method.
前記複数の電子制御ユニットは、Controller Area Network(CAN)プロトコルに従って通信し、
前記外部装置は、CANプロトコルに従って前記更新メッセージを送信する
請求項1記載の更新管理方法。
The plurality of electronic control units communicate according to the Controller Area Network (CAN) protocol and communicate with each other.
The update management method according to claim 1, wherein the external device transmits the update message according to the CAN protocol.
前記外部装置からの前記更新メッセージの送信が前記外部装置の権限範囲内であるか否かの判定は、前記更新メッセージのメッセージIDに基づいて、判定し、前記更新メッセージの送信が前記外部装置の権限範囲内であると判定したときには、前記メッセージIDを有する前記更新メッセージを受信するように定められている前記電子制御ユニットに対して前記更新を実行する
請求項2記載の更新管理方法。
Whether or not the transmission of the update message from the external device is within the authority range of the external device is determined based on the message ID of the update message, and the transmission of the update message is the transmission of the external device of the external device. The update management method according to claim 2, wherein when it is determined that the user is within the authority range, the update is executed for the electronic control unit defined to receive the update message having the message ID.
前記車載ネットワークシステムを搭載する車両の状態が所定状態でないときには、前記更新メッセージの前記ネットワークへの転送を抑止する
請求項1記載の更新管理方法。
The update management method according to claim 1, wherein when the state of the vehicle equipped with the in-vehicle network system is not a predetermined state, the transfer of the update message to the network is suppressed.
前記車載ネットワークシステムにおける各電子制御ユニットに電力を供給する電池が所定電池残量を有さないときには、前記更新メッセージの前記ネットワークへの転送を抑止する
請求項1記載の更新管理方法。
The update management method according to claim 1, wherein when the battery that supplies power to each electronic control unit in the in-vehicle network system does not have a predetermined battery level, the transfer of the update message to the network is suppressed.
(i)前記車載ネットワークシステムを、複数の車載ネットワークシステムの中で識別する識別情報と、(ii)前記更新メッセージの処理結果を示す結果情報とを前記外部装置に送信する
請求項1記載の更新管理方法。
The update according to claim 1, wherein (i) identification information for identifying the in-vehicle network system among a plurality of in-vehicle network systems and (ii) result information indicating a processing result of the update message are transmitted to the external device. Management method.
前記アラートメッセージは、ディスプレイを制御する電子制御ユニットに送信する、
請求項1記載の更新管理方法。
The alert message is sent to the electronic control unit that controls the display.
The update management method according to claim 1.
車載ネットワークシステムにおける更新管理装置であって、
前記車載ネットワークシステムは、ネットワークを介して通信を行う複数の電子制御ユニットを備え、
前記更新管理装置は、
前記複数の電子制御ユニットのうちの1つの電子制御ユニットであり、
外部装置と通信可能であり、
前記外部装置から前記外部装置の証明書、及び、ファームウェアの更新を指示する更新メッセージを、受信する受信部と、
前記受信部により受信された前記証明書を検証する検証部と、
前記検証部による検証が成功し、前記受信部により前記更新メッセージが受信された場合において、(i)前記更新メッセージの送信が前記外部装置の権限範囲内であることを示すときには、前記更新メッセージを前記ネットワークに転送し、(ii)当該更新メッセージの送信が前記外部装置の権限範囲内でないときには、前記転送を抑止する転送部と、
を備える
更新管理装置。
An update management device for in-vehicle network systems
The in-vehicle network system includes a plurality of electronic control units that communicate via a network.
The update management device is
It is one of the plurality of electronic control units, and is an electronic control unit.
Can communicate with external devices
A receiving unit that receives a certificate of the external device and an update message instructing to update the firmware from the external device.
A verification unit that verifies the certificate received by the reception unit,
When the verification by the verification unit is successful and the update message is received by the reception unit, (i) when it indicates that the transmission of the update message is within the authority range of the external device, the update message is displayed. A transfer unit that transfers to the network and (ii) suppresses the transfer when the transmission of the update message is not within the authority range of the external device.
Update management device equipped with.
車載ネットワークシステムにおける更新管理装置を制御するための制御プログラムであって、
前記車載ネットワークシステムは、ネットワークを介して通信を行う複数の電子制御ユニットを備え、
前記更新管理装置は、
前記複数の電子制御ユニットのうちの1つの前記電子制御ユニットであり、
外部装置と通信可能であり、
前記制御プログラムは、
前記外部装置の証明書を用いた検証を行い、
前記証明書の検証が成功し、かつ、前記外部装置から、ファームウェアの更新を指示する更新メッセージを受信した場合に、前記外部装置による前記更新メッセージの送信が前記外部装置の権限範囲内であるか否かの判定を行い、
(i)前記外部装置による前記更新メッセージの送信が前記外部装置の権限範囲内であると判定したときには、前記更新メッセージを前記ネットワークに転送し、
(ii)前記外部装置による前記更新メッセージの送信が前記外部装置の権限範囲内でないと判定したときには、前記転送を抑止する、
制御プログラム。
A control program for controlling an update management device in an in-vehicle network system.
The in-vehicle network system includes a plurality of electronic control units that communicate via a network.
The update management device is
The electronic control unit, which is one of the plurality of electronic control units.
Can communicate with external devices
The control program
Verification using the certificate of the external device is performed.
If the verification of the certificate is successful and the update message instructing the firmware update is received from the external device, is the transmission of the update message by the external device within the authority range of the external device? Make a judgment as to whether or not
(I) When it is determined that the transmission of the update message by the external device is within the authority range of the external device, the update message is transferred to the network.
(Ii) When it is determined that the transmission of the update message by the external device is not within the authority range of the external device, the transfer is suppressed.
Control program.
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