电动汽车信息安全网关研制与wolfSSL协议研究
发布时间：2023-11-18 12:59
发展电动汽车和车联网技术是汽车行业的趋势,将车联网技术应用于电动汽车,在提升用户乘车体验、改善交通管理现状同时也带来汽车联网的风险性。同时车联网技术的应用对汽车内部通信总线的带宽和拓展性提出更高的要求,发展更符合要求的总线技术迫在眉睫,针对这一现状,国内外正在开展关于车载以太网技术的研究。目前国内外关于车联网信息安全事件层出不穷,还未形成成熟的车联网信息安全解决办法。本文分析目前国内车企车联网的架构的安全隐患,根据车联网信息安全功能需求,参考互联网信息安全设计思路,研制电动汽车信息安全网关。本文设计并实现了电动汽车信息安全网关的硬件系统。采用高通公司MK60DN512VLQ10微处理器作为核心控制芯片设计最小系统,根据实际需求和使用环境设计电源电路、CAN(ControllerAreaNetwork,控制器局域网络)通信模块、以太网通信模块、LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)模块等电路,并完成PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)布局布线等工作。本文设计并实现了电动汽车信息安全网关的软件系统。研究并移植μC/OS-Ⅱ实时操作系统...
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 电动汽车的发展现状
1.1.2 车联网的发展现状
1.1.3 车载以太网技术的发展现状
1.2 车联网信息安全
1.2.1 车联网信息安全研究意义
1.2.2 车联网信息安全发展现状
1.3 论文组织安排
1.3.1 主要内容
1.3.2 章节安排
第2章 电动汽车信息安全网关相关技术介绍
2.1 CAN总线
2.2 以太网
2.3 密码
2.3.1 对称密码
2.3.2 公钥密码
2.4 认证
2.4.1 消息认证码
2.4.2 数字签名
2.4.3 数字证书
2.5 本章总结
第3章 电动汽车信息安全网关总体设计与硬件实现
3.1 信息安全网关总体设计
3.1.1 系统功能需求分析
3.1.2 系统总体方案设计
3.2 信息安全网关硬件电路设计与实现
3.2.1 K60最小系统设计与实现
3.2.2 CAN通信模块设计
3.2.3 以太网通信模块电路设计与实现
3.2.4 LCD模块电路设计与实现
3.2.5 电源系统设计与实现
3.3 系统印刷电路板(PCB)设计
3.4 本章总结
第4章 嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ在K60上的移植
4.1 嵌入式实时操作系统
4.1.1 嵌入式实时操作系统概述
4.1.2 μC/OS-Ⅱ系统简介
4.2 μc/OS-Ⅱ的体系结构
4.2.1 μc/OS-Ⅱ的任务管理
4.2.2 时间管理
4.2.3 任务间同步与通信管理
4.2.4 内存管理
4.3 μC/OS-Ⅱ在K60上的移植
4.3.1 OSCPU.H文件修改
4.3.2 OSCPUC.C文件修改
4.3.3 OSCPUA.ASM文件修改
4.3.4 配置文件的修改
4.4 本章小结
第5章 电动汽车信息安全网关通信协议栈设计与实现
5.1 信息安全网关通信协议栈总体设计
5.2 μC/TCP-IP协议栈的移植
5.2.1 μC/TCP-IP协议栈的介绍
5.2.2 物理层代码的实现
5.2.3 数据链路层代码的实现
5.2.4 配置文件的修改
5.3 CAN通信协议栈的设计与实现
5.3.1 CAN通信协议栈结构设计
5.3.2 CAN通信协议栈的实现
5.4 本章总结
第6章 电动汽车信息安全网关信息安全协议的实现
6.1 IPSec协议
6.2 ESP协议接口函数实现
6.2.1 IPSecespencapsulate()函数
6.2.2 ipsecespdecapsulate()函数
6.3 IPSec协议移植
6.4 wolfSSL协议
6.5 wolfSSL协议通信过程实现
6.5.1 客户端
6.5.2 服务器端
6.5.3 握手过程
6.5.4 密钥生成
6.6 wolfSSL协议移植
6.7 本章总结
第7章 电动汽车信息安全网关测试与分析
7.1 通信功能测试
7.1.1 基本通信功能测试
7.1.2 协议转换功能测试
7.2 安全功能测试
7.2.1 IPSec协议测试
7.2.2 wolfSSL协议握手过程测试
7.2.3 添加wolfSSL协议纪录层协议头测试
7.3 本章总结
第8章 总结与展望
8.1 工作总结
8.2 工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其它研究成果
本文编号：3865333
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 电动汽车的发展现状
1.1.2 车联网的发展现状
1.1.3 车载以太网技术的发展现状
1.2 车联网信息安全
1.2.1 车联网信息安全研究意义
1.2.2 车联网信息安全发展现状
1.3 论文组织安排
1.3.1 主要内容
1.3.2 章节安排
第2章 电动汽车信息安全网关相关技术介绍
2.1 CAN总线
2.2 以太网
2.3 密码
2.3.1 对称密码
2.3.2 公钥密码
2.4 认证
2.4.1 消息认证码
2.4.2 数字签名
2.4.3 数字证书
2.5 本章总结
第3章 电动汽车信息安全网关总体设计与硬件实现
3.1 信息安全网关总体设计
3.1.1 系统功能需求分析
3.1.2 系统总体方案设计
3.2 信息安全网关硬件电路设计与实现
3.2.1 K60最小系统设计与实现
3.2.2 CAN通信模块设计
3.2.3 以太网通信模块电路设计与实现
3.2.4 LCD模块电路设计与实现
3.2.5 电源系统设计与实现
3.3 系统印刷电路板(PCB)设计
3.4 本章总结
第4章 嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ在K60上的移植
4.1 嵌入式实时操作系统
4.1.1 嵌入式实时操作系统概述
4.1.2 μC/OS-Ⅱ系统简介
4.2 μc/OS-Ⅱ的体系结构
4.2.1 μc/OS-Ⅱ的任务管理
4.2.2 时间管理
4.2.3 任务间同步与通信管理
4.2.4 内存管理
4.3 μC/OS-Ⅱ在K60上的移植
4.3.1 OSCPU.H文件修改
4.3.2 OSCPUC.C文件修改
4.3.3 OSCPUA.ASM文件修改
4.3.4 配置文件的修改
4.4 本章小结
第5章 电动汽车信息安全网关通信协议栈设计与实现
5.1 信息安全网关通信协议栈总体设计
5.2 μC/TCP-IP协议栈的移植
5.2.1 μC/TCP-IP协议栈的介绍
5.2.2 物理层代码的实现
5.2.3 数据链路层代码的实现
5.2.4 配置文件的修改
5.3 CAN通信协议栈的设计与实现
5.3.1 CAN通信协议栈结构设计
5.3.2 CAN通信协议栈的实现
5.4 本章总结
第6章 电动汽车信息安全网关信息安全协议的实现
6.1 IPSec协议
6.2 ESP协议接口函数实现
6.2.1 IPSecespencapsulate()函数
6.2.2 ipsecespdecapsulate()函数
6.3 IPSec协议移植
6.4 wolfSSL协议
6.5 wolfSSL协议通信过程实现
6.5.1 客户端
6.5.2 服务器端
6.5.3 握手过程
6.5.4 密钥生成
6.6 wolfSSL协议移植
6.7 本章总结
第7章 电动汽车信息安全网关测试与分析
7.1 通信功能测试
7.1.1 基本通信功能测试
7.1.2 协议转换功能测试
7.2 安全功能测试
7.2.1 IPSec协议测试
7.2.2 wolfSSL协议握手过程测试
7.2.3 添加wolfSSL协议纪录层协议头测试
7.3 本章总结
第8章 总结与展望
8.1 工作总结
8.2 工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其它研究成果
本文编号：3865333
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