【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及信息安全和通信，具体为一种适用于新能源电池管理系统的电芯防伪认证方法。
技术介绍
1、电池管理系统是新能源汽车动力电池的重要组成部分，它实时监控动力电池使用状况，预估电池剩余容量、避免电池过充过放及过温度、主动均衡电池间一致性，直接影响到动力电池的使用寿命及电动汽车的安全运行与整车性能，电动汽车的电池系统往往由成百甚至上千个电池单元组成，虽然有这么多电芯一起工作，但电池系统的整体性能其实是由最差的那个电芯所决定的，也就是我们常说的木桶原理，因此，只有准确监测、评估并高效管理每一个电芯，确保所有电池保持一致的良好状态，才能实现系统的高性能、长寿命和安全运行。
2、bms中掌握着动力电池的大量信息，电芯防伪识别、预防数据窃取已经成为了保护电池信息的重要环节，保证电池组中每块电池的可信是需要解决的问题，物理不可克隆函数利用芯片在制造过程中不可避免的随机性差异来生成唯一的“芯片指纹”，具有天然的防篡改和防克隆的能力，因此，puf可为电芯提供低成本和高安全的认证方法，可以有效的解决电芯间的安全传输问题，故而提出一种适用于新能源电池管理系统的电芯防伪认证方法来解决上述问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种适用于新能源电池管理系统的电芯防伪认证方法，具备可精准查询出仿冒电芯、大幅减少认证的复杂度等优点，解决了上述
技术介绍
中所提及到的问题。
2、为实现上述可精准查询出仿冒电芯、大幅减少认证的复杂度目的，本专利技术提供如下技术方案：一
3、所述电池管理系统包括有a模块、b模块和c模块；
4、所述a模块包括有server单元;
5、所述b模块包括有mcu微控制单元;
6、所述c模块包括有指纹芯片ic单元，所述指纹芯片ic单元内部嵌有puf和lfsr；
7、认证方法包括以下步骤：
8、s1：在电池管理系统内部指纹芯片ic认证之前，server单元与mcu微控制单元进行认证，若认证成功，进入步骤s2，若认证失败，则重复认证直到认证成功为止，成功后则进入步骤s2；
9、s2：mcu微控制单元认证成功后，server单元向mcu微控制单元发送随机种子s及其对应的密钥m,mcu微控制单元接收到种子s和密钥m后，mcu微控制单元将种子s发送给指纹芯片ic单元；
10、s3：指纹芯片ic单元内嵌的lfsr通过种子s产生激励信号x，激励信号x通过指纹芯片ic单元内嵌的puf产生响应密钥h；
11、s4：将响应密钥h传回mcu微控制单元，判断指纹芯片ic单元中产生的响应密钥h与server单元中生成的密钥m是否一致，是则响应密钥h＝密钥m，指纹芯片ic单元认证成功，否则进入步骤s5；
12、s5：若响应密钥h≠密钥m，则mcu微控制单元与指纹芯片ic单元之间认证失败，mcu微控制单元则请求server单元中密钥m以及指纹芯片ic单元的响应密钥h进行逐个对比两组值，查询仿冒指纹芯片ic单元。
13、server单元与mcu微控制单元认证成功后，a模块中server单元需要将随机的种子s及其相应的密钥mj发送给b模块中的mcu微控制单元，随后mcu微控制单元将种子s发送给c模块的指纹芯片ic单元；
14、当指纹芯片ic单元数量为i个时的产生响应密钥h的过程为：
15、步骤一：指纹芯片ic1单元接收到种子s后，将种子s作为指纹芯片ic1单元内嵌lfsr的初始种子，产生激励信号x1，x1=lfsr(s)，激励信号x1通过指纹芯片ic1单元内嵌puf1产生响应密钥h1，h1=puf1(x1)，然后将响应密钥h1发送给指纹芯片ic2单元；
16、步骤二：指纹芯片ici单元在接收到响应密钥hi-1后，响应密钥hi-1通过指纹芯片ici单元内嵌lfsr产生激励信号xi，xi=lfsr(hi-1)，激励信号xi通过指纹芯片ici单元内嵌pufi产生响应密钥hi，hi=pufi(xi)，依照步骤二方法逐级获取下级响应密钥；
17、其中，i∈[2,n]，n正整数；
18、将密钥hi发送给mcu微控制单元，在mcu微控制单元内部进行判断a模块中密钥mj是否与b模块中的响应密钥hi相等；
19、其中,j∈[1,n]，n为正整数；
20、若密钥mj=响应密钥hi，则mcu微控制单元对指纹芯片ic单元认证完成，b模块中i个指纹芯片ic单元对mcu微控制单元均可信；
21、若密钥mj≠响应密钥hi，则mcu微控制单元对指纹芯片ic单元认证失败，即存在伪冒指纹芯片ic单元。
22、查询仿冒指纹芯片ic单元的具体步骤为：
23、mcu微控制单元先请求server单元将a模块中各个指纹芯片ic单元的puf响应认证密钥m1至mj发出；
24、mcu微控制单元也请求c模块中各指纹芯片ic单元发送各自对应的响应密钥h1至响应密钥hi；
25、由mcu微控制单元判断密钥m1是否与响应密钥h1相等，直到判断密钥mj是否与响应密钥hi相等；
26、将查出密钥mj与响应密钥hi不同的指纹芯片ic单元视作仿冒指纹芯片ic单元，并上报给server单元。
27、与现有技术相比，本专利技术提供了一种适用于新能源电池管理系统的电芯防伪认证方法，具备以下有益效果：
28、该适用于新能源电池管理系统的电芯防伪认证方法，通过利用lfsr、puf进行轻量级加密，并且在传输和认证过程中保护了密钥安全，减少加密开销的同时，也能够保证数据传输的安全性，mcu只需要与第一个与最后一个电芯通信，其余电芯均与其相邻的电芯通信，而不需要mcu与每个电芯单独进行认证，减少了认证的复杂度。
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1.一种适用于新能源电池管理系统的电芯防伪认证方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种适用于新能源电池管理系统的电芯防伪认证方法，其特征在于：Server单元与MCU微控制单元认证成功后，A模块中Server单元需要将随机的种子S及其相应的密钥Mj发送给B模块中的MCU微控制单元，随后MCU微控制单元将种子S发送给C模块的指纹芯片IC单元；
3.根据权利要求2所述的一种适用于新能源电池管理系统的电芯防伪认证方法，其特征在于：查询仿冒指纹芯片IC单元的具体步骤为：
【技术特征摘要】
1.一种适用于新能源电池管理系统的电芯防伪认证方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种适用于新能源电池管理系统的电芯防伪认证方法，其特征在于：server单元与mcu微控制单元认证成功后，a模块中server单元需要将随机...
【专利技术属性】
技术研发人员：张寅，罗其瑞，马锐，贺章擎，高燕，万美琳，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：
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