一种电动汽车分布式控制器信息安全方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电动汽车分布式控制器信息安全方法及系统，该信息安全方法是在各电动汽车控制器中均加入嵌入式MCU和CAN收发器，并在各电动汽车控制器中将嵌入式MCU与CAN收发器均相互连接且将嵌入式MCU连接各自电动汽车控制器中已有的主MCU构成相应电动汽车控制器中的通讯单元，各通讯单元均通过其各自的CAN收发器相连接以形成分布式架构进行CAN信息收发，通过在各通讯单元的嵌入式MCU中内置加解密算法实时加解密CAN信息且进行安全隔离防护。本发明专利技术提出的信息安全方法能够实时监控与控制电动汽车控制器网络数据信息传输，有效保证了CAN信息的安全监控和保护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车载局域网安全通信策略
，特别是涉及一种电动汽车分布式控制器信息安全方法及系统。
技术介绍
随着电动汽车的大力推广和使用，电动汽车功能多样化、集成化以及电动汽车产业化迅速发展，各种车载电子设备的增加和应用逐步在大众市场中普及。高压电系统的功能是保证电动汽车整车系动力电能的传输，并随时检测整个高压电系统的绝缘故障、断路故障、接地故障和高压故障等，以保证设备和人员安全为首要任务，也是电动汽车产业化的关键技术之一。电动汽车具有高压电系统，而高压相关控制器及电池管理影响着电动汽车的安全运行，并且电动汽车整车控制器主要与电机控制器、电池管理系统、离合器执行器、行车开关、制动踏板、加速踏板以及发动机ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)等交换数据，因此，电动汽车控制器的安全风险与安全保护措施尤为重要。但是目前，各电动汽车控制器之间单单通过两根双绞线直接实现所有数据的传输，电动汽车控制器系统的CAN信息安全尚无法保证，控制器间通信的信息缺少加密，导致例如车载电子设备的精密元器件非常容易受电磁冲击破坏，进而极易被人为攻击、破坏甚至用于非法盗取私人信息，导致行车电控信息泄露，锁车密码被解码等严重后果。针对上述问题，目前尚未存在行之有效地解决方法。
技术实现思路
本专利技术针对现有的电动汽车控制器CAN信息安全无法保证，控制器间通信的信息极易被非法盗取私人信息导致行车电控信息泄露和锁车密码被解码等问题，提出了一种电动汽车分布式控制器信息安全方法，在各电动汽车控制器中加入嵌入式MCU和CAN收发器并与主MCU共同构成相应的通讯单元，并且可以进一步将各通讯单元均通过其各自的CAN收发器相连接以形成分布式架构进行CAN信息收发，有效地利用内置加解密算法的嵌入式MCU实现实时加解密CAN信息且进行“防火墙”安全隔离防护，针对控制器的实时CAN信息进行监控和保护，保证了电动汽车控制器网络数据实时传输的安全性和准确性。本专利技术还涉及一种电动汽车分布式控制器信息安全系统。本专利技术的技术方案如下：一种电动汽车分布式控制器信息安全方法，用于实现在电动汽车控制器网络中分布式设置的各电动汽车控制器的信息安全，其特征在于，在各电动汽车控制器中均加入嵌入式MCU和CAN收发器，并在各电动汽车控制器中将所述嵌入式MCU与所述CAN收发器均相互连接且将所述嵌入式MCU连接各自电动汽车控制器中已有的主MCU构成相应电动汽车控制器中的通讯单元，各通讯单元均通过其各自的CAN收发器相连接以形成分布式架构进行CAN信息收发，通过在各通讯单元的嵌入式MCU中内置加解密算法实时加解密CAN信息且进行安全隔离防护。各通讯单元中的所述CAN收发器均通过相应的CAN双绞线彼此相连接。将各通讯单元中所述嵌入式MCU与所述通讯单元中已有的主MCU通过SPI通路相连接以保证各电动汽车控制器之间通信的实时性。所述加解密算法为白盒加密算法。所述加解密算法为静态加密算法或黑盒加密算法。一种电动汽车分布式控制器信息安全系统，用于实现在电动汽车控制器网络中分布式设置的各电动汽车控制器的信息安全，包括在各电动汽车控制器中设置的主MCU，其特征在于，还包括在各电动汽车控制器中均设置的嵌入式MCU和CAN收发器，所述嵌入式MCU中内置加解密模块，在各电动汽车控制器中所述嵌入式MCU与所述CAN收发器均相互连接且所述嵌入式MCU连接各自电动汽车控制器中的主MCU构成相应电动汽车控制器中的通讯单元，各通讯单元均通过其各自的CAN收发器相连接以形成分布式架构进行CAN信息收发，各通讯单元的嵌入式MCU中的所述加解密模块实时加解密CAN信息且进行安全隔离防护。各通讯单元中的所述CAN收发器均通过相应的CAN双绞线彼此相连接。各通讯单元中所述嵌入式MCU与所述通讯单元中的主MCU通过SPI通路相连接以保证各电动汽车控制器之间通信的实时性。所述加解密模块为白盒加密模块。所述加解密模块为静态加密模块或黑盒加密模块。本专利技术的技术效果如下：本专利技术涉及的一种集成分布式电动汽车控制器安全通信方法，在各电动汽车控制器中均加入嵌入式MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)和CAN收发器，使得嵌入式MCU、CAN收发器与各自电动汽车控制器中已有的主MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)共同构成相应电动汽车控制器中的通讯单元，通过各通讯单元中的CAN收发器进行CAN信息收发实现电动汽车控制器之间的通信，通过在各通讯单元的嵌入式MCU中内置加解密算法实时加解密CAN信息且进行安全隔离防护。本专利技术提出的安全通信方法，有效地利用嵌入式MCU实现防火墙隔离保护功能，嵌入式MCU中内置加解密算法实时加密电动汽车控制器的数据信息传输，也就是说实时监控与处理各控制器CAN信息，有效抵御针对敏感行车信息与密钥的破解与解码，使得敏感数据信息免遭解码、泄露，避免了现有的电动汽车控制器通信时仅通过两根双绞线直接实现所有数据的传输存在的如行车电控信息泄露和锁车密码被解码等各种问题，提高了电动汽车控制器系统数据传输安全性和准确性。进一步，本专利技术公开的安全通信方法，将各通讯单元均通过其各自的CAN收发器相连接以形成分布式架构进行CAN信息收发，各通讯单元分布部署，有效地利用嵌入式MCU和CAN收发器实现各通讯单元之间的实时CAN通信，结合内置的加解密算法尤其是白盒加密算法保证数据传输实时性、独立性和安全性。优选在各通讯单元中的嵌入式MCU和主MCU之间通过SPI通路相连接即采用SPI通信，保证了各电动汽车控制器之间通信的实时性，并保证CAN信息安全控制功能。本专利技术还涉及一种电动汽车分布式控制器信息安全系统，包括在电动汽车控制器网络中的各电动汽车控制器中依次相连接的主MCU、嵌入式MCU和CAN收发器，主MCU、嵌入式MCU和CAN收发器构成相应电动汽车控制器中的通讯单元，在嵌入式MCU中内置加解密模块，通过各通讯单元的CAN收发器进行电动汽车控制器之间的CAN信息收发，通过加解密模块实时加解密CAN信息且进行安全隔离防护。本专利技术涉及的信息安全系统与上述的电动汽车分布式控制器信息安全方法相对应，可理解为是实现本专利技术提出的上述电动汽车分布式控制器信息安全方法所采用的信息安全系统，该信息安全系统结构简单，实用性高，可以实现行之有效地密钥及敏感数据信息安全保护，实现防火墙隔离功能，保证了数据实时传输的安全性和准确性，为新一代电动汽车控制器系统提供更佳的稳健性和安全性。附图说明图1为本专利技术电动汽车分布式控制器信息安全方法的工作原理图。图2为本专利技术电动汽车分布式控制器信息安全方法的优选工作原理图。图3为本专利技术电动汽车分布式控制器信息安全系统的结构示意图。图4为本专利技术电动汽车分布式控制器信息安全系统的优选结构示意图。图中各标号列示如下：1－CAN双绞线；2－SPI通路。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行说明。本专利技术公开了一种电动汽车分布式控制器信息安全方法，用于实现在电动汽车控制器网络中分布式设置的各电动汽车控制器的信息安全，如图1所示，在各电动汽车控制器中均加入嵌入式MCU和CAN收发器，并在各电动汽车控制器中将嵌入式MCU与CAN收发器均相互连接且将嵌入式M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车分布式控制器信息安全方法，用于实现在电动汽车控制器网络中分布式设置的各电动汽车控制器的信息安全，其特征在于，在各电动汽车控制器中均加入嵌入式MCU和CAN收发器，并在各电动汽车控制器中将所述嵌入式MCU与所述CAN收发器均相互连接且将所述嵌入式MCU连接各自电动汽车控制器中已有的主MCU构成相应电动汽车控制器中的通讯单元，各通讯单元均通过其各自的CAN收发器相连接以形成分布式架构进行CAN信息收发，通过在各通讯单元的嵌入式MCU中内置加解密算法实时加解密CAN信息且进行安全隔离防护。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车分布式控制器信息安全方法，用于实现在电动汽车控制器网络中分布式设置的各电动汽车控制器的信息安全，其特征在于，在各电动汽车控制器中均加入嵌入式MCU和CAN收发器，并在各电动汽车控制器中将所述嵌入式MCU与所述CAN收发器均相互连接且将所述嵌入式MCU连接各自电动汽车控制器中已有的主MCU构成相应电动汽车控制器中的通讯单元，各通讯单元均通过其各自的CAN收发器相连接以形成分布式架构进行CAN信息收发，通过在各通讯单元的嵌入式MCU中内置加解密算法实时加解密CAN信息且进行安全隔离防护。2.根据权利要求1所述的电动汽车分布式控制器信息安全方法，其特征在于，各通讯单元中的所述CAN收发器均通过相应的CAN双绞线彼此相连接。3.根据权利要求1或2所述的电动汽车分布式控制器信息安全方法，其特征在于，将各通讯单元中所述嵌入式MCU与所述通讯单元中已有的主MCU通过SPI通路相连接以保证各电动汽车控制器之间通信的实时性。4.根据权利要求3所述的电动汽车分布式控制器信息安全方法，其特征在于，所述加解密算法为白盒加密算法。5.根据权利要求3所述的电动汽车分布式控制器信息安全方法，其特征在于，所述加解密算法为静态加密算法或黑盒加密算法。6.一种电动汽车分布式控制器信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云鹏，杨世春，徐健，孙康风，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11