[发明专利]基于批量运算机制实现车载通信网关高速密码运算的方法

说明书

本申请涉及一种基于批量运算机制实现车载通信网关高速密码运算的。所述方法包括：接收待处理密码运算请求报文，并将待处理密码运算请求报文存入预先设置的共享缓存中；当共享缓存中的待处理密码运算请求报文达到预设数量时，根据预先设置的消息协议，将预设数量的待处理密码运算请求报文拼装，得到批量处理报文；将批量处理报文通过SPI接口发送给加密芯片，等待并接收加密芯片进行计算得到的结果报文；结果报文中包括：批量处理报文中待处理密码运算请求报文对应的运算结果；将结果报文中的运算结果存入共享缓存中。采用本方法能够提高计算效率。

技术领域

本申请涉及车联网技术领域，特别是涉及一种基于批量运算机制实现车载通信网关高速密码运算的方法。

背景技术

车用无线通信技术(Vehicle to Everything,V2X)是将车辆与一切事物相连接的新一代信息通信技术，其中V代表车辆，X代表任何与车交互信息的对象。C-V2X(Cellular-V2X)是基于3G/4G/5G等蜂窝网通信技术演进形成的车用无线通信技术。

C-V2X技术在实现汽车联网获得更多服务的同时，也将汽车的控制系统暴露在网络虚拟环境当中，容易遭受外界的恶意攻击，带来了新的安全问题。为确保道路通行安全和事故责任认定，C-V2X信息交互时，应当进行完备的消息合法性/完整性验证，建立国家级的C-V2X通信认证鉴权体系。C-V2X需遵循《基于LTE的车联网无线通信技术安全证书管理系统技术要求》规范。

C-V2X消息验证使用中国商用密码算法SM2作为数字签名算法。在PC5/V5消息业务模型中，当车辆达到饱和数量200辆时，每个节点车辆消息发送速率为10条/秒，当前节点车辆消息到达速率将达到2000条/秒，考虑到通信以及业务报文等的处理损耗，需要预留20％的计算冗余能力，5G通信网关的设计性能目标应该不低于2400条/秒。

现有技术方案是车内上位机模块与加密芯片的通信协议每次通信只执行一个密码运算，效率较低。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够解决通讯效率低问题的基于批量运算机制实现车载通信网关高速密码运算的方法。

一种基于批量运算机制实现车载通信网关高速密码运算的方法，所述方法包括：

上位机接收待处理密码运算请求报文，并将所述待处理密码运算请求报文存入预先设置的共享缓存中；

当所述共享缓存中的待处理密码运算请求报文达到预设数量时，根据预先设置的消息协议，将预设数量的待处理密码运算请求报文拼装，得到批量处理报文；

将所述批量处理报文通过SPI接口发送给加密芯片，等待并接收加密芯片进行计算得到的结果报文；所述结果报文中包括：所述批量处理报文中待处理密码运算请求报文对应的运算结果；

将所述结果报文中的运算结果存入所述共享缓存中。

在其中一个实施例中，还包括：当所述共享缓存中的待处理密码运算请求报文未达到预设数量时，判断处理间隔是否超过预设时间，若是，则根据预先设置的消息协议，将预设数量的待处理密码运算请求报文拼装，得到批量处理报文；若否，则等待接收待处理密码运算请求报文。

在其中一个实施例中，所述共享缓存中存储的待处理密码运算请求报文或者运算结果均通过状态值进行标记，其中：状态值至少包括：正在运算状态、待运算状态和运算完成状态。

在其中一个实施例中，还包括：在待处理密码运算请求报文或者运算结果存储到所述共享缓存时，通过执行信号量的锁定或者解锁，以此实现多进程或者多线程并发安全控制。

在其中一个实施例中，还包括：判断所述加密芯片中对应的状态信息是否为预设值，若是，则将所述批量处理报文发送给加密芯片。

一种基于批量运算机制实现车载通信网关高速密码运算的方法，所述方法包括：