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【发明授权】一种基于物理不可克隆函数电路的无人车ECU安全认证方法_长安大学_201911018932.8 

申请/专利权人:长安大学

申请日:2019-10-24

公开(公告)日:2021-04-13

公开(公告)号:CN110703735B

主分类号:G05B23/02(20060101)

分类号:G05B23/02(20060101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2021.04.13#授权;2020.02.18#实质审查的生效;2020.01.17#公开

摘要:本发明提供一种基于物理不可克隆函数电路的无人车ECU安全认证方法,基于PUF的认证协议具有轻量级、低功耗和不可预测的特点,将PUF电路集成到ECU单元上,在ECU单元进行控制信息传送之前进行ECU单元间的身份认证,确认彼此的可信任身份,然后才可进行信息传输与控制,解析其发送的信息并执行相应动作。本发明为无人驾驶汽车的ECU控制系统中设备提供身份认证机制,为无人车控制提供了安全保障,可有效的防止无人车控制系统被假冒伪造身份的恶意ECU节点控制,避免造成严重的安全事故和信息泄露等后果。

主权项:1.一种基于物理不可克隆函数电路的无人车ECU安全认证方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1,在每个ECU单元上集成一PUF电路,并将各个ECU单元上的PUF电路的激励响应对数据组成一个激励响应对数据库存储在每个ECU单元中;步骤2,信源ECU单元与信宿ECU单元在进行控制信息传输之前首先进行身份认证;具体过程为:步骤2.1,信源ECU单元从其自身存储的激励响应对数据库中随机抽取一组与信宿ECU单元上PUF电路对应的激励响应对数据,发送给信宿ECU单元;步骤2.2,信宿ECU单元接收激励响应对数据并将其中的电路激励信号与响应信号分离;步骤2.3,信宿ECU单元将分离后的电路激励信号传送到集成在该信宿ECU单元上的PUF电路输入端,PUF电路输出端输出响应信号至信宿ECU单元;步骤2.4,信宿ECU单元将步骤2.3中PUF电路输出的响应信号与步骤2.2中分离出的响应信号进行对比,若两者一致则表示身份认证通过;否则身份认证失败;步骤1中,在每个ECU单元上集成一PUF电路具体操作为:使用硬件描述语言,按照PUF电路结构完成PUF电路的RTL代码描述;在XilinxFPGA开发套件工具下根据物理位置约束完成PUF代码的综合与实现,将PUF电路下载到对应的XilinxFPGA开发板上,采集PUF电路的激励响应对数据并存储,将XilinxFPGA开发板集成到ECU单元上;步骤1中,所述的PUF电路包括两路电路结构,两路电路结构对称,两路电路结构中同一级的slice属于同一个CLB单元,两路电路结构的信号到达判决电路后,判决电路根据两路信号到达的前后顺序生成用于验证的响应;每路电路结构由5个slice级联组成,前四级slice中每级slice的四个LUT全部被配置使用,每个LUT被配置成一个6输入的四选一多路选择器;最后一级slice使用一个LUT实现一个6输入的四选一多路选择器;步骤1中,所述的PUF电路为20位的激励对应1位响应;步骤2.4中,身份认证通过后,信宿ECU单元将此信源ECU视为可信任节点,然后接收信源ECU发送的控制信息并根据接收到的控制信息执行相应动作。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 长安大学 一种基于物理不可克隆函数电路的无人车ECU安全认证方法

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