基于英飞凌AURIX系列微处理器的CAN总线数据加密系统设计开题报告

 2021-08-14 02:59:55

1. 研究目的与意义(文献综述)

经过多年的发展,车联网(iov:internet of vehicle)已经能够实现车辆与公众网络通信的动态移动通信,在信息网络平台上对所有车辆的属性信息和静、动态信息进行提取和有效利用,并根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管和提供综合服务,为汽车未来的发展指明了方向。

车联网分为车内网和车间网,前者是汽车内部电子系统之间的通信网络,后者是汽车与外部设备(比如其他汽车、路边单元、处理交通数据的交通云等)。

如果车内网的通信不能安全进行,用户就无法享受车联网带来的便利。

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2. 研究的基本内容与方案

本文研究的基本内容包括:汽车can总线通信的基本工作原理、aurix单片机multican模块编程的基本方法、密码学中常用加密算法的原理、hsm模块的原理及编程方法。

本文研究的目标是通过对can总线通信原理和aurix单片机有关模块编程的学习,结合已有的加密算法,设计一个简单的从上位机到单片机的can总线数据加密系统。

拟采用的技术方案及措施:首先查阅有关文献掌握can总线通信和数据加密的基本原理、找出适合can总线加密的数据加密算法、弄清hsm模块的工作原理和特点;其次学习aurix开发环境tasking6.0、调试器ude和can总线分析软件canalyzer的编程方法;再次,搭建一个上位机和单片机之间进行can总线数据加密通信的模型;最后,编写can总线通信加密程序,验证加密通信模型的可行性

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3. 研究计划与安排

第1周 根据论文题目收集相关主题资料,包括与can总线通信、arurix单片机编程、密码学有关的文献。第2周

阅读有关资料,形成研究思路,完成开题报告的撰写。

第3-4周 1.学习嵌入式系统基本原理2.熟悉tasking6.0 的编程方法3.学习aurix单片机的gpio模块4.利用tasking6.0实现“跑马灯”实验

第5-8周 1.学习can总线通信的基本原理2.查阅aurix单片机multican模块的说明,熟悉有关寄存器的配置方法。3.完成通过上位机发送can消息,点亮led灯的实验。第9-11周1.理解aurix单片机hsm模块的原理,2.学习hsm模块的编程3.学习密码学有关知识4.选择一种加密算法运行hsm模块例程

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4. 参考文献(12篇以上)

[1].Schneier B. Applied Cryptography[M]. Protocols Algorithms \ Source Code in C, 2001.[2].Paar, Christof. Embedded IT Security in Automotive Application—An Emerging Area. Embedded Security in Cars. Springer Berlin Heidelberg, 2006. 3-13.[3].Stephan, Winfried, Solveig Richter, and Markus Müller. Aspects of secure vehicle software flashing. Embedded Security in Cars. Springer Berlin Heidelberg, 2006. 17-26.[4].Adelsbach, André, Ulrich Huber, and Ahmad-Reza Sadeghi.Secure software delivery and installation in embedded systems. Embedded Security in Cars. Springer Berlin Heidelberg, 2006. 27-49. [5].Lemke,Kerstin, Ahmad-Reza Sadeghi, and Christian Stüble. Anti-theft protection: Electronic immobilizers. Embedded Security in Cars. Springer Berlin Heidelberg, 2006. 51-67.[6].Kargl, Frank, et al. Secure vehicular communication systems: implementation, performance, and research challenges. Communications Magazine, IEEE 46.11 (2008): 110-118.[7].Papadimitratos, Panagiotis, et al. Architecture for secure and private vehicular communications. Telecommunications, 2007. ITST'07. 7th International Conference on ITS. IEEE, 2007.[8].Aijaz, Amer, et al. Attacks on inter vehicle communication systems-an analysis. Proc. WIT (2006): 189-194.[9].Raya, Maxim, Panos Papadimitratos, and Jean-Pierre Hubaux. "Securing vehicular communications." IEEE Wireless Communications Magazine, Special Issue on Inter-Vehicular Communications 13.LCA-ARTICLE-2006-015 (2006): 8-15.[10].Wu,Qianhong,Josep Domingo-Ferrer,and rsula González-Nicolá. "Balanced trustworthiness, safety, and privacy in vehicle-to-vehicle communications." Vehicular Technology, IEEE Transactions on 59.2 (2011): 559-573.[11].Daza,Vanesa,et al. Trustworthy privacy-preserving car-generated announcements in vehicular ad hoc networks. Vehicular Technology, IEEE Transactions on 58.4 (2012): 1876-1886.[12].Coron, Jean-Sébastien, et al. "Attack and improvement of a secure S-box calculation based on the Fourier transform." Cryptographic Hardware and Embedded Systems–CHES 2008. Springer Berlin Heidelberg, 2008. 1-14.[13].Bogdanov, Andrey. Multiple-differential side-channel collision attacks on AES. Cryptographic Hardware and Embedded Systems–CHES 2008. Springer Berlin Heidelberg, 2008. 30-44.[14].Satoh, Akashi, et al. High-performance concurrent error detection scheme for AES hardware.Cryptographic Hardware and Embedded Systems–CHES 2008. Springer Berlin Heidelberg, 2008. 100-112.[15]. 张子键, 张越,王剑. 一种应用于 CAN 总线的异常检测系统. 信息安全与通信保密 8 (2015): 92-96.

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