汽车网络安全：关于SecOC及测试开发实践简介 1.前言我们知道

1.前言
我们知道，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。这种方案在以前有着低成本、高性能的优势，但是随着当下智能网联化的进程，这种方案所带来的安全问题越来越被大家所重视。
为了提高车载通信的安全性，各OEM已经采用针对敏感数据增加诸如RollingCounter和Checksum的信息，但其能实现的安全性十分有限。
而随着车载网络技术的发展，我们有了更多的方式来实现网络安全。之前我们曾介绍过E2E（EndtoEnd）的技术，本期我们将介绍SecOC方案。
2.SecOC简介
SecOC全称SecureOnboardCommunication ，主要用于对车内敏感信息进行认证。
其数据结构如下：AuthenticI-PDU是需要被保护的数据；Authenticator为认证信息（通常使用消息认证码，即MessageAuthenticationCode ，简称MAC ，后文以MAC来简称此内容）；SecuredI-PDUHeader为可选用的报头；FreshnessValue为可选用的新鲜度值。

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图1SecuredI-PDU结构
而在实际使用中，新鲜度值和MAC可能会使用较多长度的数据来提高安全性，但这又会消耗大量的带宽等资源，所以常使用截取的方式做平衡处理。新鲜度值和MAC都按照完整的值来生成，但是在发送和认证的时候只会截取一部分，如下图所示：

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图2SecuredI-PDU的截取
以CANoedemo中的ARXML为例，其节点ECU1发送的Secured_PDU_1分别包含了8个字节的AuthenticI-PDU ， 1个字节的新鲜度值（实际长度8字节）和3个字节的MAC（实际长度16字节）。

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图3SecuredI-PDU在ARXML中的排布示例
接下来我们就以此Demo为例，来详细谈谈SecOC中2个重要的组成部分：新鲜度值管理（FreshnessValueManager ，简称FVM）和MAC生成。
3.新鲜度值管理
在SecOC中，给出了多种新鲜度值管理方案：
1）基于counter的递增，即包含了原有方案的机制
2）基于全局时间戳，源于时间戳的唯一性
3）基于同步的复合counter
这里我们主要谈一下第三种方案。在此方案中，完整的新鲜度值包括同步计数器（TripCounter）、重置计数器（ResetCounter）、重置标志值（ResetFlag）和消息计数器（MessageCounter）。其中消息计数器又分为高值和低值，而真正在报文中发送的值只包含消息计数器的低值和重置标志值。

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图4新鲜度值结构
【汽车网络安全：关于SecOC及测试开发实践简介】新鲜度值的更新如下所示，完整的新鲜度值为0x10000040F ，实际发送的新鲜度值为0xF 。而由于重置标志值为1bit ，消息计数器虽然以步长1递增，实际发送到总线上的新鲜度值则是以2的步长递增。

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图5新鲜度值示例
从上述内容可以看出，新鲜度值存在2个重要的基准：同步计数器和重置计数器，这2个计数器需要接收方和发送方保持一致。 SecOC在新鲜度值管理上提出了主从模式的框架，由主节点向接收方和发送方分发同步计数器和重置计数器，从而达到同步的目的。

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图6主从模式的新鲜度值管理