[发明专利]车辆CAN总线仿真与攻击系统及方法

说明书

本发明公开了一种车辆CAN总线仿真与攻击系统及方法。所述系统包括模拟ECU的CAN节点、PC端、OBD‑Ⅱ；所述CAN节点通过CAN_H总线和CAN_L总线两个接口连接到CAN节点的面包板上面，同时通过串口连接到多口USB接口板，多口USB接口板接入PC端，完成CAN节点和PC之间的串口通信；所述OBD‑Ⅱ分别用两根CAN总线连接线接到串行CAN节点的CAN_H和CAN_L上。本发明的方法主要通过Ardunio模拟车辆ECU，并通过与PC的串口通信和车辆CAN真实数据的导入来模拟车辆CAN总线的运行，同时系统对仿真车辆的CAN总线和ECU实施多种攻击，包括挂起攻击、冒充攻击、伪装攻击等。

技术领域

本发明属于工业物联网安全领域，涉及到一种车辆CAN总线仿真与攻击系统及方法。

背景技术

 随着物联网技术与汽车产业的加速融合,现代车辆的智能化和网联化程度不断加深。为了向用户提供更舒适的行车体验，汽车电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU)的数目逐年提升，与外界的通信信接口如3G/4G、蓝牙等愈加丰富,车辆不再是一个孤立封闭的机械产品，而是一个具有复杂车载网络的开放系统。车辆的开放性和电子化导致网络安全问题日益突出，黑客一旦通过外部接口进入车载网络即可实施攻击,轻则隐私泄露，重则车毁人亡。控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)总线作为应用最广泛的车辆总线之一，是黑客重点攻击对象。近年来,攻击者接连通过蓝牙、车载诊断系统(On-Board Diagnostics，OBD)等接口渗入到CAN总线内部实施恶意攻击,严重危害行车安全。

攻击者可通过外部访问接口渗透到车载CAN总线网络，对车载CAN总线网络发送恶意的攻击报文，干预汽车工况。车辆CAN总线仿真与攻击平台，主要通过Arduino模拟车辆ECU，并通过与PC的串口通信和车辆CAN真实数据的导入来模拟车辆CAN总线的运行，同时系统对仿真车辆的CAN总线和ECU实施多种攻击，包括挂起攻击、冒充攻击、伪装攻击等等。该系统通过仿真黑客攻击，从而预防潜在黑客攻击，进一步增强车辆CAN总线的安全性，降低车辆遭受攻击的可能性。

发明内容

本发明的目的在填补现有CAN总线仿真与攻击系统的空白。提供了一种车辆CAN总线仿真与攻击系统及方法。

本发明的具体技术方案如下：

一种车辆CAN总线仿真与攻击系统，所述系统包括模拟ECU的CAN节点、PC端、OBD-Ⅱ；

所述CAN节点通过CAN_H总线和CAN_L总线两个接口连接到CAN节点上的面包板上面，同时通过串口连接到多口USB接口板，多口USB接口板接入PC端，完成CAN节点和PC之间的串口通信；

所述OBD-Ⅱ分别用两根CAN总线连接线接到串行CAN节点的CAN_H和CAN_L上。

上述CAN节点采用Arduino Uno 3底板和CAN-BUS Shield扩展板；

所述PC端通过USB串口连接CAN-BUS Shield板子，实现一对一串口数据通信，包括PC向各个ECU发送控制命令，ECU返回各自状态和发送到CAN节点上的数据内容；

所述OBD-Ⅱ通过DB9-OBD2连接线，一端接入CAN节点，一端接入OBD-Ⅱ连接器，同时OBD-Ⅱ连接器16Pin接口的CAN High（J-2234）和CAN Low（J-2234）分别用两根CAN总线连接线接到串行CAN节点的CAN_H和CAN_L上，同时，Grove 连接线将CAN节点的4Pin Grove连接器连接到ArduinoUno 3底板上。

一种车辆CAN总线仿真与攻击方法，利用上述的系统，包括如下步骤：

（1）、模拟ECU的CAN节点，实现CAN节点和PC之间的串口通信；