信息安全系列03-SecOC介绍

大家好，欢迎来到IT知识分享网。

1. 概述

本文为Autosar通信入门系列介绍，如您对AutosarMCAL配置，通信，诊断等实战有更高需求，可以参见AutoSar 实战进阶系列专栏，快速链接：AutoSar实战进阶系列导读

2. SecOC基本概念

2.1 SecOC是什么？

在车载网络中，大部分的数据都是以明文方式广播发送且无认证接收，例如应用最广的CAN通讯设计之初是没有考虑过信息安全问题，其明文传输、报文广播传输、极少网络分段等特性，让进入整车网络的黑客可以轻松伪造报文对车辆进行控制，为了提升CAN网络的安全性，BOSCH在AUTOSAR标准中补充了SecOC标准，为传统CAN通讯引入了通讯认证机制。

2.2 新鲜度值与MAC值

2.2.1 新鲜值FV

新鲜度值（Freshness Value）：传达了信息的实时性，可由时间戳校验和帧计数器校验两种模式生成。
时间戳检验的挑战在于多个ECU间需要进行时间同步，以消除各ECU振荡器自身产生的偏差。目前，只有TTCAN和更先进的Flexray总线支持这种机制，因此帧计数器模式被选用。新鲜度值的主要作用是防止重放攻击。

同步报文
对于Master节点在上电后会向从节点发送同步报文，实现新鲜值同步收发；
在运行中，主节点的RstCnt会周期性(ResetCycle)增加，即重置计数器，增加后会向从节点发送同步报文，使从节点的MsgCnt完成重置。同步报文的格式。

同步报文由主节点发送，SecOC报文由发送从节点发送给接收从节点，报文格式也不同，对应SecOC报文的格式如下章节介绍。

同步报文的验证：
CANID+同步计数器+重置计数器再基于AES128算法生成认证结果后，做高有效相应长度的截取，与接收的认证信息对比，看是否相同。

2.2.2 MAC计算

MAC（Message Authentication Code）：是保障信息完整性和认证的密码学方法之一。
CMAC（Cipher–based Message Authentication Code）通常用于对称加密。整车厂可以选择在车辆下线刷写程序时静态分配密钥，或者使用云端服务器动态地给车辆分配密钥。例如，对于一个具体的I-PDU，其需要认证的数据和完整的新鲜度值会与Data ID进行拼接，然后进行加密运算以得到实际的MAC。

2.3 SecOC报文格式

3. SecOC报文发送及接收逻辑

3.1 SecOC报文的发送

3.2 SecOC报文的接收

SecOC提取接收报文PDU中包含的截取的MAC信息，通过本地CMAC算法和PDU以及新鲜值数据，生成本地MAC信息，与接收的MAC信息比对，如果正确则路由到上层且更新本地的该报文的新鲜度值，如果错误则会拿接收的MAC信息与默认码比对，如果默认码比对也不正确则该PDU数据无效。