一种基于E2E数据加密通讯系统及方法

技术领域

本发明属于数据加密通讯领域，尤其涉及一种基于E2E数据加密通讯系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

电动化、网联化、智能化和共享化正日益成为汽车未来发展的趋势，是以新能源和新技术为载体多样化。车辆的智能化能给驾驶者更舒适的驾驶环境和驾驶体验。然而智能化带来很多安全性问题，特别是数据传输中数据会被第三方截取，并修改，导致车辆控制的安全性问题。发明人发现，在智能控制单元与执行部件(如制动、转向系统等)之间通信的过程中，目前存在通信漏洞，容易遭受黑客攻击，给车辆安全稳定运行造成威胁。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种基于E2E数据加密通讯系统及方法，其能够达到保护数据的目的，以及提高车辆运行的稳定性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面提供了一种基于E2E数据加密通讯系统。

一种基于E2E数据加密通讯系统，包括域控制器、执行元件和感知元件；所述感知元件用于感知车辆状态信息，并通过E2E通讯保护协议将感知的车辆状态信息传送至域控制器；所述域控制器用于根据接收到的车辆状态信息，通过E2E通讯保护协议向相应执行元件下发相应控制指令；其中，E2E通讯保护协议中增设有变化的循环码，用于对通信的信息进行加密处理。

作为一种实施方式，通过E2E通讯保护协议处理后的数据Buffer中，Data[0]存放CRC校验和。

作为一种实施方式，通过E2E通讯保护协议处理后的数据Buffer中，Data[1]的低四个位存放Counter,Data[1]的高四个位为循环码。

作为一种实施方式，通过E2E通讯保护协议处理后的数据Buffer中，从Data[2]开始存放经过加密过后的保密数据。

作为一种实施方式，保密数据和循环码经过异或运算进行加密。

本发明的第二个方面提供了一种基于E2E数据加密通讯方法。

一种基于E2E数据加密通讯方法，包括：

感知元件感知车辆状态信息，并通过E2E通讯保护协议将感知的车辆状态信息传送至域控制器；

域控制器根据接收到的车辆状态信息，通过E2E通讯保护协议向相应执行元件下发相应控制指令；其中，E2E通讯保护协议中增设有变化的循环码，用于对通信的信息进行加密处理。

作为一种实施方式，通过E2E通讯保护协议处理后的数据Buffer中，Data[0]存放CRC校验和。

作为一种实施方式，通过E2E通讯保护协议处理后的数据Buffer中，Data[1]的低四个位存放Counter,Data[1]的高四个位为循环码。

作为一种实施方式，通过E2E通讯保护协议处理后的数据Buffer中，从Data[2]开始存放经过加密过后的保密数据。

作为一种实施方式，保密数据和循环码经过异或运算进行加密。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种基于E2E数据加密通讯系统及方法，其中，感知元件感知车辆状态信息，并通过E2E通讯保护协议将感知的车辆状态信息传送至域控制器；域控制器根据接收到的车辆状态信息，通过E2E通讯保护协议向相应执行元件下发相应控制指令；本发明采用E2E通讯保护协议，通过加入变化的循环码对数据进行加密，达到保护数据的目的，以及提高了车辆运行的稳定性，使得自动驾驶系统更加高效，且数据加密通讯实时性更好。

本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明实施例的基于E2E数据加密通讯系统原理图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例一

参照图1，本实施例提供了一种基于E2E数据加密通讯系统，包括域控制器、执行元件和感知元件。

在具体实时过程中，所述感知元件用于感知车辆状态信息，并通过E2E通讯保护协议将感知的车辆状态信息传送至域控制器。

例如：感知元件包括但不限于车辆速度传感器、车辆角速度传感器等感知车辆状态信息的元器件。

在具体实时过程中，所述域控制器用于根据接收到的车辆状态信息，通过E2E通讯保护协议向相应执行元件下发相应控制指令；其中，E2E通讯保护协议中增设有变化的循环码，用于对通信的信息进行加密处理。

本实施例基于E2E通讯保护协议，引入3个数据元素，分别是循环码、Counter与CRC校验和，通过变化的循环码对数据进行加密处理，一起从发送端传送到接收端，以达到保护数据的目的。规定Data[0]必须存放CRC校验和，Data[1]的低4个位必须存放Counter,Data[1]的高4个位为循环码。从Data[2]开始存放经过加密过后的保密数据，CRC校验和计算的字段可以根据用户配置而定，校验和包含Data ID部分和排除CRC存储字段外的所有的数据。

下面结合表1，进一步详细叙述。

通过E2E处理后的数据Buffer分布如下所示。E2E规定Data[0]必须存放CRC校验和，Data[1]的低4个位必须存放Counter,Data[1]的高4个位为循环码。从Data[2]开始存放经过加密过后的保密数据，如表1。

表1数据Buffer

其中参与CRC校验和计算的字段可以根据用户配置而定，校验和包含Data I D部分和排除CRC存储字段外的所有的数据，虽然Data I D并没有显性的通过报文发送出去，但是它的校验信息包含在CRC中。

采用E2E安全通信需要额外的引入两个数据元素，分别是Counter与CRC校验和，它们必须随着被保护数据一起从发送端传送到接收端。

E2E的发送端和接收端，分别维护着一个E2E发送端的状态机和一个E2E接收端的状态机。在发送端，E2E会根据发送端的状态机，首先计算Counter并写入数据Buffer，然后根据被保护的数据、静态配置好的数据I D列表以及Counter，计算CRC校验和，并写入发送Buffer。完成上述操作后，E2E就返回数据Buffer给调用者，最终由调用者将CRC校验和、Counter与被保护的数据一起发送出去。

被保护的数据和循环码通过预先设定的逻辑(如：XOR),进行加密。

下面以XOR(异或逻辑)为例：

初始循环码为0x05：

步骤1：

此为表1中的A值＝0xa0

步驟2：

此为表1中Data[2’]值

步驟3：按步骤2依次生成Data[3’]～Data[N’]；

步骤4：生成Buffer输出。

此处需要说明的是，在其他实施例中，被保护的数据和循环码也可通过其他预先设定的逻辑进行加密，此处不再详述。

在接收端，E2E根据接收端状态机先计算出预期的Counter，再根据静态配置好的数据I D列表、Counter和接收到的数据，计算出CRC校验和。这里，接收到的数据仅仅指发送端发送的需要被保护的数据。

计算出CRC校验和后，E2E会与发送端发过来的CRC校验和进行比较，如果一致，则继续判断Sequence Counter是否与期望的Sequence Counter一致。如果校验结果完全正确或者在容忍的范围内，则E2E Prof i l e 2返回正确的返回值；如果校验结果有问题，则需要进一步解析出错的类型，并将错误状态更新到E2E的状态机。

E2E数据加密通讯方发既能加密数据，还能保证数据准确性的校验，解密过程也非常高效，实现了实际应用中的时效性。

实施例二

本实施例提供了一种基于E2E数据加密通讯方法，包括：

步骤(1)：感知元件感知车辆状态信息，并通过E2E通讯保护协议将感知的车辆状态信息传送至域控制器；

步骤(2)：域控制器根据接收到的车辆状态信息，通过E2E通讯保护协议向相应执行元件下发相应控制指令；其中，E2E通讯保护协议中增设有变化的循环码，用于对通信的信息进行加密处理。

其中，通过E2E通讯保护协议处理后的数据Buffer中，Data[0]存放CRC校验和。通过E2E通讯保护协议处理后的数据Buffer中，Data[1]的低四个位存放Counter,Data[1]的高四个位为循环码。通过E2E通讯保护协议处理后的数据Buffer中，从Data[2]开始存放经过加密过后的保密数据。通过E2E通讯保护协议处理后的数据Buffer的具体格式，如实施例一中的表1所示。

表1数据Buffer

其中，保密数据和循环码经过异或运算进行加密。

此处需要说明的是，在其他实施例中，被保护的数据和循环码也可通过其他预先设定的逻辑进行加密，此处不再详述。

本实施例采用E2E通讯保护协议，通过加入变化的循环码对数据进行加密，达到保护数据的目的，以及提高了车辆运行的稳定性，使得自动驾驶系统更加高效，且数据加密通讯实时性更好。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。