1.一種車(chē)載遠(yuǎn)程診斷服務(wù)的安全接入與保密通信方法,其特征在于:確保只有通過(guò)認(rèn)證的遠(yuǎn)程診斷工具才能夠接入車(chē)載網(wǎng)絡(luò),包括以下步驟:
(1)、車(chē)輛請(qǐng)求診斷服務(wù),遠(yuǎn)程診斷工具發(fā)送證書(shū)給電子控制單元網(wǎng)關(guān);
(2)、網(wǎng)關(guān)驗(yàn)證診斷工具發(fā)送的證書(shū)有效后,如證書(shū)使用者在可信列表中,從證書(shū)中提取公鑰,協(xié)商出共享密鑰,發(fā)送確認(rèn)消息、認(rèn)證碼及網(wǎng)關(guān)證書(shū)給診斷工具;
(3)、診斷工具驗(yàn)證網(wǎng)關(guān)證書(shū)有效后,如證書(shū)使用者已被授權(quán),從證書(shū)中提取網(wǎng)關(guān)公鑰,計(jì)算共享密鑰,認(rèn)證網(wǎng)關(guān)身份,如認(rèn)證通過(guò),回應(yīng)連接確認(rèn)消息;
(4)、網(wǎng)關(guān)認(rèn)證診斷工具,如認(rèn)證通過(guò),生成隨機(jī)的群會(huì)話密鑰,向電子控制單元、診斷工具安全地發(fā)送群會(huì)話密鑰;
(5)、診斷工具與電子控制單元間使用群會(huì)話密鑰進(jìn)行安全通信;
(6)、診斷工具釋放連接時(shí),網(wǎng)關(guān)生成新的群密鑰,通知電子控制單元更新密鑰斷開(kāi)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車(chē)載遠(yuǎn)程診斷服務(wù)的安全接入與保密通信方法,其特征在于:步驟(1)中,診斷工具向網(wǎng)關(guān)發(fā)送的消息除了包括證書(shū)外,還包括發(fā)送和接收方的ID、時(shí)戳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車(chē)載遠(yuǎn)程診斷服務(wù)的安全接入與保密通信方法,其特征在于:步驟(2)中,網(wǎng)關(guān)確認(rèn)診斷工具證書(shū)有效以及證書(shū)所有者可信后,從證書(shū)中提取出公鑰,計(jì)算共享密鑰kGD=H(t2×dGECU×t1×dDTG),發(fā)送確認(rèn)消息、認(rèn)證碼、網(wǎng)關(guān)證書(shū)給診斷工具,其中,dGECU為網(wǎng)關(guān)私鑰,dDTG為診斷工具公鑰,t1、t2為分別為診斷工具、網(wǎng)關(guān)發(fā)送的時(shí)戳,H為哈希算法SHA。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車(chē)載遠(yuǎn)程診斷服務(wù)的安全接入與保密通信方法,其特征在于:步驟(3)中,診斷工具確認(rèn)網(wǎng)關(guān)證書(shū)有效以及證書(shū)所有者已被授權(quán)后,從網(wǎng)關(guān)證書(shū)中提取出網(wǎng)關(guān)公鑰,計(jì)算共享密鑰KDG=H(t1×dDT×t2×dGECUG),判斷等式是否成立;如成立,發(fā)送確認(rèn)消息否則,協(xié)商失敗退出,其中,IDGECU為網(wǎng)關(guān)身份,dGECUG為網(wǎng)關(guān)公鑰,dDT為診斷工具私鑰,HMAC為基于SHA的帶密鑰的消息認(rèn)證算法,當(dāng)診斷工具與網(wǎng)關(guān)身份真實(shí),建立的密鑰KDG=KGD為雙方共享密鑰。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車(chē)載遠(yuǎn)程診斷服務(wù)的安全接入與保密通信方法,其特征在于:步驟(4)中,網(wǎng)關(guān)計(jì)算如與診斷工具發(fā)來(lái)的認(rèn)證碼一致,則認(rèn)證通過(guò),否則認(rèn)證失敗退出;如認(rèn)證通過(guò),網(wǎng)關(guān)隨機(jī)生成群會(huì)話密鑰GCK,發(fā)送給電子控制單元ECUi,發(fā)送給DT;這里ECUi與網(wǎng)關(guān)間存在初始的共享密鑰AES為主流的加密算法,HMAC為基于SHA的帶密鑰的消息認(rèn)證算法,CAES、CHMAC分別為面向CAN網(wǎng)絡(luò)的AES、HMAC算法。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種車(chē)載遠(yuǎn)程診斷服務(wù)的安全接入與保密通信方法,其特征在于:面向CAN的AES算法為:
其中CTR為ECU計(jì)數(shù)器的值,M為消息,AESk(CTR)為傳統(tǒng)AES算法,使用密鑰k,加密CTR后,截取結(jié)果前64位比特;該算法解決了AES-128密文128比特與CAN數(shù)據(jù)載荷為64比特的矛盾。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種車(chē)載遠(yuǎn)程診斷服務(wù)的安全接入與保密通信方法,其特征在于:面向CAN的HMAC算法為:
CHMACk(M)是傳統(tǒng)HMAC作用于CTR||M,并截取結(jié)果的前32比特,將其放在CAN幀擴(kuò)展ID字段和CRC字段,各16比特;該方法可解決消息認(rèn)證碼在CAN中的存儲(chǔ)問(wèn)題。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車(chē)載遠(yuǎn)程診斷服務(wù)的安全接入與保密通信方法,其特征在于:步驟(5)中,診斷工具與網(wǎng)關(guān)間具有群會(huì)話密鑰GCK,診斷數(shù)據(jù)diagnostic data上傳、下載的方式為:
CAESGCK(Diagnostic data||CHMACGCK(Diagnostic data))。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車(chē)載遠(yuǎn)程診斷服務(wù)的安全接入與保密通信方法,其特征在于:步驟(6)中,當(dāng)診斷工具釋放連接,網(wǎng)關(guān)生成新群密鑰并向電子控制單元發(fā)送新密鑰,使電子控制單元與診斷工具無(wú)法繼續(xù)通信。