高适应性的ETC安全认证设备及系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种高适应性的ETC安全认证设备及系统，设备包括：一安全芯片，一存储芯片、一通信部件、一中央处理器和一信息传输部件。安全芯片中存储有用于解密车辆信息的根密钥和用于进行外部认证的密钥；存储芯片用来保存应用数据；信息传输部件用于与外部RSU天线控制器链接并进行数据传输。本申请提供的ETC安全认证设备具有高适应性，能够适应所有ETC使用场景，提出了在网络情况好和网络情况不稳定状态下的工作方式，甚至在极端情况或者特殊场合无网络情况下的解决方案，而且该ETC安全认证设备相比专用授权服务器将会大幅压缩成本且部署起来更加方便，相比配置服务器而言安装成本更低。

【技术实现步骤摘要】
高适应性的ETC安全认证设备及系统
本申请属于ETC系统
，具体地讲，涉及一种高适应性的ETC安全认证设备及系统。
技术介绍
高速公路电子不停车收费(ETC)系统可以在停车场、加油站等场景实现无感支付，首先需要能够准确、快速的获取车辆信息，包括车牌，车型等数据，然后通过车主后台关联账户进行支付。目前获取车辆信息主要靠视频抓拍设备，但存在识别率低，处理速度慢，受限于车辆位置和角度，遮挡号牌等问题。在交通车辆调查应用场景，需要实时大批量获取车辆信息，现有抓拍设备在多点高速运动捕获，复杂气象条件，车辆变道等条件下受到限制，且价格昂贵。为了解决视频抓拍的缺陷，当前使用ETCRSU天线获取车辆信息可以解决上述问题。车载OBU设备中内置了OBE-SAM安全模块，其中存储了车牌，车型等车辆信息。只要通过ETCRSU天线将该车辆信息文件读出，就可以快速准确的获得车辆信息数据。但基于安全性考虑，OBE-SAM的相关技术要求中规定车辆信息文件必须通过密文方式读出。在业务操作中，需要将读出数据解密方可使用。现有数据解密方案可以通过在线联机或脱机方式解决，在线解密是指通过网络连接交通运输部在线密钥管理与服务平台，向平台发起解密请求。该方案的主要问题是对网络要求高，在地下停车场，偏远地区公路等特殊环境下，网络存在不稳定或不可用情况，此时无法进行正常工作。脱机方式是指利用本地PSAM卡解密数据。该方案的问题是PSAM卡管理的安全性。PSAM卡在电子不停车收费系统安全体系中占据重要位置，通常安装在RSU天线控制器的卡槽内，标准SIM卡制式。但这种离线、分散的部署方式在运输、安装、运行过程中容易出现丢失，损坏情况。一旦PSAM卡丢失将会对整个电子不停车收费系统带来安全风险。
技术实现思路
本申请提供了一种高适应性的ETC安全认证设备及系统，以至少解决当前ETC的RSU天线中搭载的PSAM卡容易丢失或损坏的问题，并且本申请提供的ETC安全认证设备相比传统的PSAM卡安全性更高，适应不同的网络环境并且造价更低部署更容易。本申请提供了一种高适应性的ETC安全认证设备，包括：一安全芯片、一存储芯片、一通信部件、一中央处理器和一信息传输部件；安全芯片中存储有用于解密车辆信息的根密钥和用于进行外部认证的密钥；存储芯片中用于存储应用数据；信息传输部件用于与外部RSU天线控制器链接并进行数据传输。在一实施例中，高适应性的ETC安全认证设备还包括一交易计数器，每对车辆信息进行一次解密，交易计数器中的次数减去一定值，初始次数预先设置在交易计数器中。在一实施例中，通信部件为4G通信模块。在一实施例中，信息传输部件为USB接口，USB接口可与外部RSU天线控制器连接。在一实施例中，信息传输部件还可以为Type-C接口，Type-C接口可与外部RSU天线控制器连接。在一实施例中，信息传输部件还可以为无线传输模块，用于通过无线电与外部RSU天线控制器进行通信连接。在一实施例中，高适应性的ETC安全认证设备还包括一电池模块，可接受外部充电，电池模块用于给ETC安全认证设备提供电能。在一实施例中，高适应性的ETC安全认证设备还包括一外壳，用于将存储芯片、通信部件、中央处理器和信息传输部件罩设在外壳内部。根据本申请的另一个方面，还提供了一种高适应性的ETC安全认证系统，包括：一在线密钥平台、以及通信连接的一证书服务器，证书服务器还与RSU天线控制器通信连接；RSU天线控制器与ETC安全认证设备通过接口或无线设备连接。在一实施例中，该系统还包括一电子签章，用于当网络信号不佳时，通过该电子签章和PIN码对ETC安全认证设备进行认证授权。本申请提供的系统和方法替代了现有的RSU天线中PSAM卡的功能，并且相较于PSAM卡，制作和使用成本相对较低且适应于不同的网络环境。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请提供的一种ETC安全认证系统示意图。图2为本申请提供的一种ETC安全认证设备结构框图。图3为本申请实施例中的一种ETC安全认证设备结构框图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。当前在ETC系统中，使用RSU天线来获取过往车辆的信息，在车载OBU设备中内置了OBE-SAM安全模块，其中存储了车牌、车型等信息，只需要通过RSU天线将该目标车辆信息读出就可以快速准确获得车辆信息数据。但是基于安全性考虑，需要将读出的目标车辆信息进行解密后才可以使用，现有的数据解密方案可以通过在线或离线方式解决，在线解密是指通过网络连接在线密钥平台，向平台发起解密请求，但是如果在网络不畅通的地方则无法使用该方法进行正常工作；脱机方式是利用RSU天线本地的PSAM卡解密数据，但是PSAM卡很容易从RSU天线中取出并且易丢失损坏，因此，本申请提供了一种新的方式来解决目前的问题。如图1所示，本申请提供了一种高适应性的ETC安全认证系统，系统包括：一在线密钥平台、以及通信连接的一证书服务器，证书服务器还与RSU天线控制器通信连接；RSU天线控制器与本申请提供的ETC安全认证设备通过接口或无线设备连接。在一实施例中，高适应性的ETC安全认证系统还包括一电子签章，用于当网络信号不佳时，通过该电子签章和PIN码对ETC安全认证设备进行认证授权。其中，在该系统中，如图2所示，本申请提供的ETC安全认证设备包括：一安全芯片(SE)、一存储芯片(EEPROM模块)、一通信部件、一中央处理器MCU和一信息传输部件；安全芯片中存储有用于解密车辆信息的根密钥和用于进行外部认证的密钥；存储芯片用于存储应用数据；信息传输部件用于与外部RSU天线控制器进行数据传输。在一实施例中，高适应性的ETC安全认证设备还包括一交易计数器，每对车辆信息进行一次解密，交易计数器中的次数减去一定值，初始次数预先设置在交易计数器中。在一实施例中，如图3所示，通信部件为4G通信模块。在一实施例中，如图3所示，信息传输部件为USB接口，USB接口可与外部RSU天线控制器连接。在一实施例中，信息传输部件还可以为Type-C接口，Type-C接口可与外部RSU天线控制器连接。在一实施例中，信息传输部件还可以为无线传输模块，用于通过无线电与外部RSU天线控制器进行通信连接。在一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高适应性的ETC安全认证设备，其特征在于，包括：一安全芯片、一存储芯片、一通信部件、一中央处理器和一信息传输部件；所述安全芯片、所述存储芯片、所述通信部件和所述信息传输部件均与所述中央处理器通信连接；/n所述安全芯片中存储有用于提供安全防护策略的片上系统、解密车辆信息的根密钥和进行外部认证的密钥；/n所述存储芯片中存储对车辆进行解密或进行外部认证的应用数据；/n所述信息传输部件与外部RSU天线控制器链接并进行数据传输；/n所述通信部件和所述信息传输部件将信息发送至所述中央处理器，所述中央处理器将信息发送至所述安全芯片和所述存储芯片，所述安全芯片将数据传输至所述中央处理器。/n

【技术特征摘要】
1.一种高适应性的ETC安全认证设备，其特征在于，包括：一安全芯片、一存储芯片、一通信部件、一中央处理器和一信息传输部件；所述安全芯片、所述存储芯片、所述通信部件和所述信息传输部件均与所述中央处理器通信连接；
所述安全芯片中存储有用于提供安全防护策略的片上系统、解密车辆信息的根密钥和进行外部认证的密钥；
所述存储芯片中存储对车辆进行解密或进行外部认证的应用数据；
所述信息传输部件与外部RSU天线控制器链接并进行数据传输；
所述通信部件和所述信息传输部件将信息发送至所述中央处理器，所述中央处理器将信息发送至所述安全芯片和所述存储芯片，所述安全芯片将数据传输至所述中央处理器。


2.根据权利要求1所述的高适应性的ETC安全认证设备，其特征在于，还包括用于针对车辆信息解密次数进行计数的一交易计数器。


3.根据权利要求1所述的高适应性的ETC安全认证设备，其特征在于，所述通信部件为4G通信模块。


4.根据权利要求1所述的高适应性的ETC安全认证设备，其特征在于，所述信息传输部件为USB接口，所述USB接口可与外部RSU天线控制器连接。


5.根据权利要求1所述的高适应性的ETC安全认证设备，其特征在于，所述信息传输部件还可以...

【专利技术属性】
技术研发人员：史绪蓬，刘鸿伟，宫福军，陈丙勋，王刚，曹书凯，白惇，
申请(专利权)人：北京中交国通智能交通系统技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11