原文传递
电动物流车信息安全网关的研究与实现
| 论文题名： | 电动物流车信息安全网关的研究与实现 |
| 关键词： | 车联网;电动物流车;信息安全网关;控制器局域网 |
| 摘要： | 车联网的研究与应用给政府、汽车企业、汽车服务运营商、汽车用户带来了高效便捷的服务。但是车联网也给汽车带来了信息安全隐患。在未来，汽车作为节点连入移动互联网是必然的，在这种趋势下，车联网的信息安全问题越来越值得关注。与此同时，国家政策的支持和市场发展的需要使得电动物流车发展迅速。由于电动物流车动力来源的特性和物流的用途，电动物流车和其他类型的汽车相比更加需要车联网。然而目前国内外却没有成熟的车联网信息安全产品，无法保障电动物流车在车联网情况下的信息安全。 本文针对电动物流车的车联网架构，分析了车联网环境下电动物流车的信息安全隐患和信息安全功能需求，设计并实现了电动物流车信息安全网关，包括硬件方案的设计与实现、软件架构的搭建、功能模块的开发、系统的功能测试。 首先完成了以瑞萨RX62N系列微控制器为核心的嵌入式硬件平台的设计开发，包括MCU（Microcontroller Unit，微控制单元）最小系统、以太网通信模块、CAN（Controller Area Network，控制器局域网）总线通信模块、SRAM模块、LCD模块和JTAG模块。在硬件的设计上，信息安全网关留下了足够的ROM和RAM空间供信息安全模块功能的实现。 其次在嵌入式硬件平台上完成了μC/OS-II实时操作系统的移植，搭建了信息安全网关的软件平台。在这个软件平台上移植了μC/TCP-IP协议栈，针对MCU的以太网控制器、以太网控制器的直接存取控制器、PHY芯片完成了以太网模块板级支持包的开发和以太网底层驱动的开发，实现了以太网通信。借鉴μC/CAN的架构以及J1939协议，设计并实现了CAN总线通信的软件模块，实现了CAN总线通信。 再次完成了IPSec协议的移植，在IP层上使用集成的方式实现了IPSec协议和μC/TCP-IP协议的融合。通过AH协议提供数据源认证和数据完整性校验的服务，通过ESP协议提供数据机密性和有限的数据流保护的服务。研究了SSL协议的握手过程，并制作了移植SSL协议握手协议需要的数字证书。 最后搭建了实验室系统测试环境，完成了电动物流车信息安全网关以太网通信和CAN总线通信功能的测试，完成了数据源认证、数据完整性、数据机密性的测试，并分析了测试结果。 |
| 作者： | 唐良 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 秦琳琳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国科学技术大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
