轻量级ECU指纹识别制造技术

提供了一种用于识别在通信总线(例如，车载网络总线)上传输消息的电子控制单元的系统、装置和方法。ECU通过操纵总线的导电线上的电压来传输消息。观察电路可以在车载网络总线上的点处观察与传输关联的电压信号。可以从电压信号的密度生成分布。可以基于分布，识别和/或指纹识别ECU。或指纹识别ECU。或指纹识别ECU。

【技术实现步骤摘要】
轻量级ECU指纹识别

技术介绍

[0001]现代的汽车包括多个传感器、控制器和处理器。这些设备常常经由公共的总线传递信号和/或消息。例如，可以使用车载网络(IVN)在车辆中的设备之间发送消息。识别传输消息的设备对于整个入侵检测系统(IDS)来说是重要的。IDS可以用于降低攻击的风险，这些攻击旨在禁用、压倒、重新编程或以其他方式禁止网络所部署在的系统(例如，汽车)的安全操作。
附图说明
[0002]为了容易地识别对任何特定元素或动作的讨论，附图标记中的一个或多个最高有效数字指代该元素被首次引入的附图编号。
[0003]图1A示出了根据一个实施例的系统100。
[0004]图1B示出了根据一个实施例的系统100。
[0005]图2示出了根据一个实施例的图示200。
[0006]图3A示出了根据一个实施例的绘图300a。
[0007]图3B示出了根据一个实施例的绘图300b。
[0008]图3C示出了根据一个实施例的绘图300c。
[0009]图3D示出了根据一个实施例的绘图300d。
[0010]图4示出了根据一个实施例的逻辑流程400。
[0011]图5示出了根据一个实施例的逻辑流程500。
[0012]图6示出了根据一个实施例的逻辑流程600。
[0013]图7示出了根据一个实施例的指纹700。
[0014]图8示出了根据一个实施例的存储设备800。
[0015]图9示出了根据一个实施例的车载通信架构800。
[0016]图10示出了根据一个实施例的主题的一方面。
具体实施方式
[0017]本公开的各种实施例涉及提供在通信总线上传输消息的电子控制单元(ECU)的“在线”或“实时”指纹识别(fingerprint)。传统指纹识别技术需要大量的计算资源来满足实时操作的时延要求。此外，典型的传统指纹识别技术依赖于具有高计算存储要求的机器学习模型。
[0018]总体上，本公开提供基于ECU的模拟波形对其进行指纹识别。应当理解，可以捕获(例如，与在总线上进行传输的各种ECU等关联的)模拟波形数据。本公开提供使用模拟波形的基于内核的密度函数(例如，概率密度函数(PDF)等)来导出密度。从基于内核的密度，可以基于累积分布函数(CDF)来识别各个ECU的独特分布。可以基于这些CDF，对各个ECU进行指纹识别。
[0019]本公开可以应用于对于可以在许多不同的背景(例如，工业网络、车载网络、制造
网络、零售运营网络、仓储网络等)中实现的多种通信总线，对ECU进行指纹识别。虽然在本说明书中常常使用车载网络作为示例实现方式，但是权利要求不限于在车辆中实现的网络。然而，使用车辆作为示例，现代的车辆具有许多(常常是数百个)用于各种子系统的电子控制单元(ECU)。例如，存在用于以下项的多个ECU：发动机控制、变速器、安全气囊、防抱死制动、巡航控制、电动助力转向、音频系统、电动车窗、电动门、电动后视镜调节、电池、混合动力/电动汽车的再充电系统、环境控制系统、自动启停系统、盲点监控、车道保持辅助系统、防撞系统，以及在自主或半自主车辆情况下的更复杂的系统。
[0020]这些ECU生成数据和/或命令和/或消费数据和/或命令。例如，防撞ECU可能需要消费来自ECU速度传感器和/或ECU物体传感器(例如，雷达、摄像头等)的数据。因此，汽车中的ECU常常经由车载网络(IVN)以通信方式耦合。
[0021]为此，本公开提供识别消息(例如，经由IVN传递的那些消息)的源。具体地，该方案描述了一种基于密度函数的方法，如上面概述的那样。值得注意的是，这提供了需要比传统方法少的计算开销(例如，计算资源和存储资源)的ECU指纹识别。
[0022]在以下描述中，阐述了许多具体细节，例如处理器和系统配置，以便提供对所描述的实施例的更透彻的理解。然而，所描述的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。此外，没有详细示出一些众所周知的结构、电路等，以避免不必要地掩盖所描述的实施例。
[0023]图1A示出了可以在交通工具(例如，汽车、摩托车、飞机、船、个人船只、全地形车辆等)中实现的示例系统100。系统100包括多个电子控制单元(ECU)，例如描绘了ECU 102、ECU 104和ECU 106。系统100还包括ECU识别设备108。系统100包括通信总线110，通信总线110可以是CAN总线、FlexRay总线、CAN FD总线、汽车以太网总线或本地互连网络(LIN)总线。此外，在汽车空间之外的背景中实现的情况下，通信总线110可以是适于特定实现方式(例如，用于制造设备的通信网络等)的网络总线。
[0024]通常，ECU 102、ECU 104和ECU 106中的每一个包括被布置为生成消息并将消息传输到通信总线110和/或消费来自通信总线110的消息的电路。所描绘的ECU(例如，ECU 102、ECU 104和ECU 106)可以是多种设备中的任何一种，例如传感器设备、致动器设备、微处理器控制设备等。例如，ECU包括被布置为操纵通信总线110上的电压水平(例如，参照图2)以经由通信总线110传递消息的电路。如图所示，系统100包括ECU 102、ECU 104和ECU 106。这样做是为了呈现的清晰。然而，实际上(例如，在现代的汽车等中)，可以在系统100中提供数百个ECU。
[0025]如上所述，ECU被布置为生成和/或消费消息，其中，消息可以包括数据或命令。具体地，ECU可以经由通信总线110传送消息。因此，在通信总线110上描绘了消息。特别地，该图描绘了多个消息(MSG)，例如消息130、消息132、消息134和消息136。描绘多个消息是为了清楚和便于解释。然而，许多IVN标准不提供在总线上指示源信息。此外，许多IVN方案没有足够的带宽用于对于指示消息的源有用的传统密码技术。
[0026]ECU识别设备108包括存储器112、处理电路114和观察电路116。存储器112包括指令118(例如，固件等)，这些指令可以由处理电路114和/或观察电路116执行。在操作期间，观察电路116可以观察通信总线110上的电压水平，例如在点138处。所观察到的通信总线110上的电压水平可以被存储为原始模拟电压120。例如，处理电路114可以执行指令118，以存储观察电路116观察到的电压作为原始模拟电压120。
[0027]处理电路114可以执行指令118，以从原始模拟电压120生成密度122，并从密度122生成观察到的分布124。这在下面更详细地解释。然而，一般而言，处理电路114可以执行指令118，以从模拟波形(例如，原始模拟电压120)生成PDF(例如，密度122)，并从PDF生成CDF(例如，观察到的分布124)。可以基于CDF，对ECU(例如，ECU102、ECU 104、ECU 106等)进行指纹识别。下面给出关于这方面的更多示例。
[0028]处理电路114在执行指令118时可以将观察到的分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装置，包括：处理电路；和耦合到所述处理电路的存储器，所述存储器包括指令，所述指令当由所述处理电路执行时使所述处理电路：处理电压波形，以从所述电压波形生成观察到的分布；确定所述观察到的分布是否匹配来自指纹的指纹分布；以及基于确定所述观察到的分布匹配所述指纹分布，识别与所述指纹分布关联的电子控制单元(ECU)。2.如权利要求1所述的装置，所述指令当由所述处理电路执行时使所述处理电路：基于最小均方差，导出所述观察到的分布与来自所述指纹的多个指纹分布之间的距离，所述多个指纹分布包括所述指纹分布；以及基于确定所述观察到的分布与所述指纹分布之间的距离小于阈值，确定所述观察到的分布是否匹配所述指纹分布。3.如权利要求1所述的装置，所述指令当由所述处理电路执行时使所述处理电路：从所述电压波形生成密度；以及从所述密度生成所述观察到的分布。4.如权利要求1所述的装置，所述指令当由所述处理电路执行时使所述处理电路：识别在通信总线上传输的消息；观察所述通信总线上的与所述消息的传输关联的电压信号；以及基于观察到的电压信号，生成所述电压波形。5.如权利要求4所述的装置，其中，所述通信总线是车载网络。6.如权利要求4所述的装置，包括观察电路，所述观察电路被布置为：在所述通信总线上的点处观察所述电压信号。7.如权利要求1所述的装置，所述指令当由所述处理电路执行时使所述处理电路：查找与所述指纹分布关联的ECU标识(ID)；以及基于所述ECU ID，识别所述ECU。8.如权利要求1所述的装置，所述存储器包括所述指纹，所述指纹包括多个指纹分布和与所述多个指纹分布关联的多个ECU ID。9.如权利要求1所述的装置，所述指令当由所述处理电路执行时使所述处理电路：基于确定所述观察到的分布不匹配所述指纹分布，标记未识别的ECU。10.如权利要求1所述的装置，所述指令当由所述处理电路执行时使所述处理电路：确定与所述观察到的分布关联的ECU ID是否匹配与关联于所述电压波形的消息关联的ECU ID；以及基于确定所述观察到的分布确实匹配所述指纹分布，但与所述观察到的分布关联的ECU ID...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：