用于发送和接收数据包的发送单元和接收单元制造技术

本发明专利技术涉及一种用于发送数据包的发送单元，所述数据包包含有用信息，所述发送单元设置用于相继地发送多个数据包。发送单元构造用于对于预定义的数量的所发送的数据包或对于在预定义的时间段内发送的数据包生成并发送一个具有总验证信息的数据包，所述总验证信息提供对所述预定义的数量的发送的数据包或在预定义的时间段内发送的数据包的数据包验证。还提出一种用于接收数据包的接收单元，所述数据包包含有用信息，所述接收单元设置用于从发送单元相继地接收多个数据包并转发所述数据包以供使用。接收单元设置用于实施验证并且转发结果，以便引起所需要的响应。以便引起所需要的响应。以便引起所需要的响应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于发送和接收数据包的发送单元和接收单元


[0001]本专利技术涉及一种根据权利要求1所述的用于发送数据包的发送单元。本专利技术还涉及一种根据权利要求6所述的用于接收数据包的接收单元以及一种根据权利要求10所述的具有发送单元和接收单元的系统。

技术介绍

[0002]在不同应用领域中，例如在车辆中使用数据总线来实现在不同单元之间的数据传输、例如在车辆的控制回路中。这种由多个单元使用的数据总线或通信总线例如可以是CAN总线或FlexRay总线。数据的传输通常是被保护的，以确保在功能安全性(即数据的无错误传输，也称为Safety)和在篡改(也称为Security)方面的安全传输。在此到目前为止，附加于被传输的有用数据外通常还要传输若干字节的安全数据。例如可以通过端到端保护来保护传输。
[0003]由于必须在Safety和Security方面进行保护，这导致了高总线负荷和高延迟，所述延迟恰恰在快速控制回路、即要求快速响应并因此要求快速数据传输的控制回路中是不利的。此外，还存在如下系统，在所述系统中所传输的数据只能在相应数据经过检查或验证后才能使用。这也导致在使用所传输的数据时的高延迟。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术所基于的任务是，能够以减少的延迟和降低的总线负荷经由数据总线、尤其是在车辆中的数据总线进行数据的传输。
[0005]所述任务通过一种根据权利要求1所述的用于发送数据包的发送单元、一种根据权利要求6所述的用于接收数据包的接收单元以及一种根据权利要求10所述的具有发送单元和接收单元的系统来解决。
[0006]所提出的发送单元设置用于发送包含有用信息的数据包。数据包的发送尤其是经由数据总线、例如在机动车中的CAN总线进行。发送单元在此设置用于相继地发送多个数据包。所述多个数据包尤其是可以包含来自相同的控制功能的有用数据或有用信息。这意味着，所述数据与在机动车内的相同的控制回路有关。
[0007]现在为了相比于目前的系统减少在传输中和因此在控制回路中的延迟，所述发送单元构造用于，对于预定义的数量n个所发送的数据包或对于在预定义的时间段内发送的数据包生成并发送一个具有总验证信息的数据包。所述总验证信息提供对所述n个数据包的验证或对在预定义的时间段内发送的数据包的验证。这意味着，发送单元可以连续发送包含有用数据的数据包，而不必等到直至存在确定量的数据包，以便为这些数据包生成并发送验证信息。
[0008]发送单元可以根据所基于的验证原则的类型在发送数据包之后亦或已经在发送之前或发送期间生成总验证信息。在任何情况下，总验证信息的生成与发送数据包的时间点无关。
[0009]代替于预定义的数量的数据包，也可以使用预定义的时间段。在第一种情况下，对于所述预定义的数量的数据包生成总验证信息。在第二种情况下，对于在所述预定义的时间段之内发送的数据包生成总验证信息。
[0010]验证信息是用于识别对数据的篡改或由于数据传输错误引起的数据失真的信息。这提高了整个系统的安全性，因为可以识别所传输的数据包是原始的数据包还是被篡改或有错误的数据包。以这种方式可以不仅在Safety而且在Security方面保护传输。
[0011]此外，发送单元不必为每个数据包生成单独的验证信息并将所述单独的验证信息直接与数据包一起发送。这减少了在数据总线上的数据交通。而是，发送单元一方面可以将用于多个数据包的总验证信息作为与多个数据包相关的单独的信息发送。此外，发送单元可以已经发送所述验证信息所涉及的数据包并且在确定的数量n个数据包之后、亦或在此期间才发送所属的总验证信息。这也减少了延迟，因为一方面减少了总数据交通，并且另一方面在发送数据包时无需等待。
[0012]所发送的数据包的所述预定义的数量n或预定义的时间段可以基于可接受的容错时间来确定。在此可以确定在不安全或不可接受的状态发生之前，由系统(或使用数据包的单元)可以接受有错误的或被篡改的值多长时间。这可以因数据包的内容或所涉及的控制回路而异。
[0013]此外，可以动态地调整所述预定义的数量或所述预定义的时间段。例如，容错时间可以根据行驶情况而变化。在此情况下，所述数量n或所述预定义的时间段也可以由发送单元动态地改变。
[0014]根据一种实施方式，所述发送单元设置用于将总验证信息作为单独的数据包进行发送。这具有能够单独地处理该数据包的优点。
[0015]在一种实施方式中，具有有用信息的数据包和具有相配属的总验证信息的数据包也可以在不同的数据总线上传输。这可以进一步提高安全性，因为在一个数据总线上发生篡改或传输错误的情况下，另一个数据总线可能不受影响。
[0016]所述验证信息可以包含所述预定义的数量n个数据包或在所述预定义的时间段内发送的数据包的一个或多个特征。所述一个或多个特征用于对相应的数据包进行单独或整体的验证，由于对于多个数据包仅传输一个唯一的总验证信息，因此减少了所发送的验证信息的数量并因此减少了总线负荷并且相应地减少了延迟。
[0017]所述一个或多个特征可以是最近n个所发送的具有有用数据的数据包的特征或是所述预定义的时间段的具有有用数据的数据包的特征。根据验证原则，也可以使用n个待发送的数据包的特征。所述特征例如可以是n个值之和的哈希值、n个值之和的校验和、最近n个值的平均值、最近n个值中的最小值和最大值、最近n个值的标准偏差等。所述值是相应的数据包的值或是包含在所述数据包中的有用数据。
[0018]使用最小值和最大值限制了安全的值范围、即如下值范围，有用数据的值允许在所述值范围中移动而不必须推断出存在篡改或传输错误。这具有附加的优点：如果由于干扰导致个别数据包丢失，也可以在接收单元中检查验证信息。
[0019]如果例如使用最小值和最大值，如果已知数据包将具有哪个最大值和哪个最小值，则可以在发送所述n个数据包之前已经生成并发送总验证信息。
[0020]具有总验证信息的数据包可以包含自身的验证信息。这进一步提高了整个系统的
安全性，因为也可以识别对总验证信息的篡改或由于传输错误引起的数据失真。总验证信息的验证信息例如可以是哈希值或校验和。
[0021]根据另一方面，提出一种用于接收数据包的接收单元，所述数据包包含有用信息。所述接收单元设置用于从发送单元、例如上述的发送单元相继地接收多个数据包并转发所述数据包以供使用。所述接收单元可以将接收到的数据包转发给在整个系统内、尤其是在车辆内的任意单元。特别是，数据包、特别是包含在所述数据包中的有用信息可以用于在车辆中进行确定的控制或控制控制回路。
[0022]为了能够识别对数据包或有用信息的篡改或由于传输错误引起的失真，接收单元设置用于接收一个具有总验证信息的数据包，所述总验证信息包含预定义的数量n个数据包的验证信息或在预定义的时间段内发送的数据包的验证信息。然后，所述接收单元可以使用总验证信息以便对已经接收并被转发以供使用的所述n个数据包进行验证，并且基于验证结果实施进一步的步骤。
[0023]接收总验本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于发送数据包的发送单元(2)，所述数据包包含有用信息，所述发送单元(2)设置用于相继地发送多个数据包，其特征在于，所述发送单元(2)构造用于，对于预定义的数量的所发送的数据包或对于在预定义的时间段内发送的数据包生成并发送一个具有总验证信息的数据包，所述总验证信息提供对所述预定义的数量的所发送的数据包的数据包验证或对在预定义的时间段内发送的数据包的数据包验证。2.根据权利要求1所述的发送单元，其中，所述发送单元(2)设置用于将总验证信息作为单独的数据包发送。3.根据权利要求1或2所述的发送单元，其中，所述验证信息包含所述预定义的数量的数据包的一个或多个特征。4.根据权利要求3所述的发送单元，其中，所述一个或多个特征是所发送的数据包的最小值和最大值、哈希值、校验和、平均值和/或标准偏差。5.根据前述权利要求中任一项所述的发送单元，其中，具有总验证信息的数据包包含自身的验证信息。6.一种用于接收数据包的接收单元(4)，所述数据包包含有用信息，所述接收单元(4)设置用于从发送单元(2)相继地接收多个数据包并转发所述数据包以供使用，其特征在于，所述接收单元(4)设置用于：接收一个具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：