一种车内网络身份认证与密钥协商方法、系统及终端技术方案

本发明专利技术属于车联网安全技术领域，尤其涉及一种车内网络身份认证与密钥协商方法、系统及终端，为了解决车内网络中CAN总线上的安全通信问题和车载诊断接口的设备接入问题，设计了一种基于物理不可克隆函数PUF的车内网络身份认证与密钥协商方法。在设计的方法中，通过利用PUF的唯一性、不可克隆性和消息认证码实现了轻量级的电子控制单元ECU身份认证和组密钥分发，通过ECU的状态信息和组密钥计算认证标签，实现了消息完整性保护；在物理接入OBD‑II接口时，基于椭圆曲线Diffie‑Hellman密钥交换和隐式证书实现了外部设备身份认证和会话密钥协商；在通过OBD‑II加密狗无线接入时，基于PUF技术实现了OBD‑II加密狗与车辆之间的身份认证和密钥协商。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于车联网安全，尤其涉及一种车内网络身份认证与密钥协商方法、系统及终端。

技术介绍

1、智能网联汽车的通信网络可分为车内网络和车际网络，随着车联网技术和自动驾驶的发展，对车辆内、外通信的需求越来越高。现代汽车上装配了娱乐系统、导航系统、车载诊断系统、增强现实仪表盘等，这些功能一方面促使车内的ecu数量不断增加，另一方面，也不断推动着车内网络与外部网络的联系更加紧密。

2、物理不可克隆函数(puf)利用了集成电路物理微结构中固有的随机可变性，对于一个挑战c的输入，其以应答r的形式产生独特的输出。puf可以被认为是一个r＝f(c)的挑战应答系统，函数f(·)表示物理不可克隆函数中输入输出之间的关系，且函数f(·)由电路内部参数的变化决定。puf的安全性利用了测量或者估计这些参数并制造具有相同参数的两个芯片的困难性(即不可克隆性)。

3、车内通信网络是指基于传统通信技术在车内控制器、执行器和传感器之间建立的数据传输、处理、决策的通讯网络。can总线是应用最广、最成熟的车内网络通信协议，且短时期内仍将是车内主流的通信架构，can总本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种车内网络身份认证与密钥协商方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的车内网络身份认证与密钥协商方法，其特征在于，S1基于PUF的ECU认证中，利用了集成电路物理微结构中固有的随机可变性，对于一个挑战C的输入，其以应答R的形式产生独特的输出。

3.如权利要求2所述的车内网络身份认证与密钥协商方法，其特征在于，基于PUF的ECU认证包括注册和认证两阶段；

4.如权利要求1所述的车内网络身份认证与密钥协商方法，其特征在于，S2分发组会话密钥中，GECU通过以下步骤分发组密钥：

5.如权利要求1所述的车内网络身份认证与密钥协商方法，其...

【技术特征摘要】

1.一种车内网络身份认证与密钥协商方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的车内网络身份认证与密钥协商方法，其特征在于，s1基于puf的ecu认证中，利用了集成电路物理微结构中固有的随机可变性，对于一个挑战c的输入，其以应答r的形式产生独特的输出。

3.如权利要求2所述的车内网络身份认证与密钥协商方法，其特征在于，基于puf的ecu认证包括注册和认证两阶段；

4.如权利要求1所述的车内网络身份认证与密钥协商方法，其特征在于，s2分发组会话密钥中，gecu通过以下步骤分发组密钥：

5.如权利要求1所述的车内网络身份认证与密钥协商方法，其特征在于，s3数据帧的认证和安全传输中，每一个ecu维持一个自身的状态信息si，即每一个状态si都是由三部分组...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖成喆，马吉平，王新伟，曹进，张应辉，郑东，
申请(专利权)人：西安邮电大学，
类型：发明
国别省市：