[发明专利]一种轻量级车载总线安全通信方法及安全通信系统

权利要求书

1.一种轻量级车载总线安全通信方法，其特征在于，包括：

第一控制端接收消息数据，并从消息数据解析出消息数据编码，根据消息数据编码判断该消息数据是否需要加密传输；

若需要，则第一控制端根据消息数据编码计算第一计数器累计数，并根据消息数据编码、第一计数器累计数和预存的密钥矩阵生成第一会话密钥，并通过HMAC算法根据第一会话密钥和数据域通过加密算法计算第一密文数据，将数据域、第一计数器累计数和第一密文数据组合为数据帧，发送至第二控制端；

第二控制端接收数据帧、消息数据编码和第一计数器累计数，对第一计数器累计数和预存的第二计数器累计数进行差值运算，若差值在预定范围内，则将第一计数器累计数赋给第二计数器累计数，并根据消息数据编码、第二计数器累计数和预存的密钥矩阵生成第二会话密钥，并通过HMAC算法根据第二会话密钥和数据域通过加密算法计算第二密文数据，与第一密文数据进行对比，若相同，则对数据帧进行解密，以将消息数据解析为消息；

第一控制端和第二控制端均为ECU节点。

2.根据权利要求1所述的轻量级车载总线安全通信方法，其特征在于，通过映射算法根据消息数据编码、第一计数器累计数和预存的密钥矩阵生成第一会话密钥；

通过映射算法根据消息数据编码、第二计数器累计数和预存的密钥矩阵生成第二会话密钥。

3.根据权利要求1所述的轻量级车载总线安全通信方法，其特征在于，第一控制端接收消息数据之后，还包括：第一控制端认证第二控制端。

4.根据权利要求3所述的轻量级车载总线安全通信方法，其特征在于，第一控制端认证第二控制端具体实现如下：

第一控制端生成第一随机数和第一计数器累计数，根据第一计数器累计数与认证消息编码计算第一认证密钥，根据第一随机数与第一认证密钥计算第一哈希值，从第一哈希值中提取出第一结果哈希值，第一随机数、第一计数器累计数和第一结果哈希值组成8字节认证指令数据，发送至第二控制端；

第二控制端接收8字节认证指令数据，从该8字节认证指令数据中解析出第二随机数、第二计数器累计数和第二结果哈希值，根据第二计数器累计数与认证消息编码计算第二认证密钥，根据第二随机数与第二认证密钥计算第二哈希值，从第二哈希值中提取出第三结果哈希值，与解析出的第二结果哈希值进行对比，若相同，则验证通过；

第二控制端生成第三随机数和第三计数器累计数，根据第三计数器累计数与认证消息编码计算第三认证密钥，根据第三随机数与第三认证密钥计算第三哈希值，从第三哈希值中提取出第四结果哈希值，第三随机数、第三计数器累计数和第四结果哈希值组成8字节认证响应指令数据，发送至第一控制端；

第一控制端接收8字节认证响应指令数据，从该8字节认证响应指令数据中解析出第四随机数、第四计数器累计数和第五结果哈希值，根据第四计数器累计数与认证消息编码计算第四认证密钥，根据第四随机数与第四认证密钥计算第四哈希值，从第四哈希值中提取出第六结果哈希值，与解析出的第五结果哈希值进行对比，若相同，则完成认证。

5.根据权利要求4所述的轻量级车载总线安全通信方法，其特征在于，还包括：对密钥矩阵进行更新。