本文關(guān)鍵詞：車載信息安全控制系統(tǒng)的研究

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【摘要】：隨著交通行業(yè)的日益智能化,越來越多的路邊基礎(chǔ)設(shè)施和汽車安裝了各種通信設(shè)備,整個(gè)車聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展已經(jīng)成為必然的趨勢。但是車聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用也帶來了相應(yīng)的信息安全問題。現(xiàn)代汽車上的電子信息系統(tǒng)越來越多,如發(fā)動(dòng)機(jī)控制、安全氣囊控制、空調(diào)控制等,CAN總線將車內(nèi)這些控制單元連接到整個(gè)車載控制器上,因此,CAN總線在汽車系統(tǒng)內(nèi)部的應(yīng)用使得車內(nèi)這些控制單元之間的聯(lián)系越來越緊密。為了吸引用戶的眼球,車載供應(yīng)商利用汽車提供各種娛樂設(shè)施。例如USB接口,用戶使用USB設(shè)備接入導(dǎo)航系統(tǒng)播放音樂,與此同時(shí)伴隨的威脅是病毒的植入,使得導(dǎo)航系統(tǒng)處于非正常工作狀態(tài)。為了響應(yīng)國家法規(guī)——減輕空氣污染,OBD車載診斷系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。通過這套車載OBD系統(tǒng),可以檢測車輛實(shí)時(shí)使用過程中與排放控制有關(guān)的零部件的相關(guān)狀態(tài)。為此汽車制造商為OBD診斷系統(tǒng)留出了便于診斷的OBD接口,同時(shí)也因這個(gè)接口的存在,為某些攻擊者提供了機(jī)會(huì)。本文的研究是基于上述所描述的USB接口和OBD接口存在的安全隱患,以嵌入式系統(tǒng)Linux系統(tǒng)為系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)AIS信息安全系統(tǒng)防護(hù)。本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程分為USB接口安全防護(hù)和CAN總線安全防護(hù)。USB接口安全的防護(hù)設(shè)計(jì)部分,實(shí)現(xiàn)了USB接口病毒的防護(hù)隔離。該防護(hù)器實(shí)現(xiàn)的功能主要有:通過隔離器中的微控制器快速捕獲USB設(shè)備與Windows系統(tǒng)之間的所有底層數(shù)據(jù),然后分析、審計(jì)、過濾經(jīng)過隔離器中的底層數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)Autorun病毒的完全隔離。同時(shí),本設(shè)計(jì)在嵌入式Linux系統(tǒng)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了USB設(shè)備上的數(shù)據(jù)與WinCe系統(tǒng)的交互。OBD接口安全防護(hù)設(shè)計(jì)部分,本文通過分析OBD協(xié)議ISO15031的九種工作模式以及數(shù)據(jù)指令格式,編寫相應(yīng)的算法,實(shí)現(xiàn)非法指令的過濾。同時(shí),也在Linux系統(tǒng)平臺(tái)上完成了CAN接口的驅(qū)動(dòng)和中繼。此外,本文不僅在硬件上對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì),從芯片選型到電路設(shè)計(jì),直到PCB板的集成。而且從軟件上對系統(tǒng)的五個(gè)部分進(jìn)行了設(shè)計(jì),USB驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì),CAN接口驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì),CAN中繼設(shè)計(jì),ISO15031指令過濾設(shè)計(jì)以及USB病毒過濾器設(shè)計(jì)。最后,實(shí)現(xiàn)程序調(diào)試。
【關(guān)鍵詞】：車載信息安全 CAN總線 OBD ISO15031指令過濾 USB病毒過濾器
【學(xué)位授予單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.6;TP309;TP273
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-15
• 1.1 研究背景及意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.3 技術(shù)背景10-13
• 1.3.1 車載CAN總線技術(shù)10-11
• 1.3.2 CAN中繼技術(shù)11-12
• 1.3.3 OBD檢測技術(shù)12-13
• 1.4 課題來源和研究內(nèi)容13-14
• 1.5 論文組織架構(gòu)14-15
• 第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和總體結(jié)構(gòu)15-17
• 2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)思想15
• 2.2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15-17
• 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)17-24
• 3.1 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)17-18
• 3.2 系統(tǒng)核心芯片18-19
• 3.3 USB接口設(shè)計(jì)19-20
• 3.3.1 USB控制芯片19
• 3.3.2 USB接口設(shè)計(jì)19-20
• 3.4 CAN接口設(shè)計(jì)20-23
• 3.4.1 CAN接口芯片20-21
• 3.4.2 CAN總線隔離電路設(shè)計(jì)21-23
• 3.5 電源模塊設(shè)計(jì)23-24
• 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)24-40
• 4.1 嵌入式Linux系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)原理24-26
• 4.1.1 驅(qū)動(dòng)程序的調(diào)用關(guān)系24
• 4.1.2 驅(qū)動(dòng)程序的分類及作用24-25
• 4.1.3 硬件設(shè)備的識(shí)別25
• 4.1.4 硬件設(shè)備的控制方式25-26
• 4.2 USB接口程序設(shè)計(jì)26-35
• 4.2.1 USB協(xié)議分析26-28
• 4.2.2 USB驅(qū)動(dòng)架構(gòu)28-32
• 4.2.3 實(shí)現(xiàn)USB接口驅(qū)動(dòng)32-33
• 4.2.4 USB病毒分析33-34
• 4.2.5 USB病毒隔離器設(shè)計(jì)34-35
• 4.3 CAN總線軟件設(shè)計(jì)35-40
• 4.3.1 CAN接口驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)35-37
• 4.3.2 CAN中繼設(shè)計(jì)37-39
• 4.3.3 過濾機(jī)制設(shè)計(jì)39-40
• 第五章 系統(tǒng)集成及測試40-46
• 5.1 系統(tǒng)集成PCB板40-41
• 5.2 USB接口測試41-42
• 5.2.1 音樂播放測試41
• 5.2.2 病毒隔離器測試41-42
• 5.3 CAN接口調(diào)試42-46
• 5.3.1 CAN中繼器壓力測試42-44
• 5.3.2 CAN中繼器安全測試44-46
• 總結(jié)及展望46-47
• 參考文獻(xiàn)47-51
• 作者簡介51-52
• 致謝52

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：696686