[发明专利]一种CAN总线入侵防御电路与方法

权利要求书

1.一种CAN总线入侵防御电路，其特征在于，包括微处理器MCU、NPN三极管Q1、Q2和Q3、耦合电容C1和C2、限流电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9和R10、3.5V稳压管D2、2.5V稳压管D3以及1.5V稳压管D4，其中微处理器MCU具有用于接收启动入侵防御功能的指令的板级通信接口O₁以及用于输出PWM信号的PWM引脚，PWM信号的频率大于所接入CAN总线的波特率十倍或以上并且其高电平不低于3.3V、占空比不低于0.9；三极管Q1的基极串接电阻R3接PWM引脚，集电极接三极管Q2的基极和电阻R5的一端，发射极接电阻R6、R9的一端、三极管Q2的发射极和稳压管D3的负极；电阻R6的另一端接+5V，稳压管D3的正极接地；三极管Q2的集电极接电阻R7的一端；三极管Q3的基极串接电阻R8接PWM引脚，集电极接电阻R9的一端，发射极接电阻R10的一端和稳压管D4的负极；电阻R10的另一端接+5V，稳压管D4的正极接地；稳压管D2的正极接地，负极接电阻R4的一端和R5、R7的另一端，电阻R4的另一端接+5V；电容C1串接在三极管Q2的集电极和CAN高线CAN_H之间，电容C2串接在三极管Q3的集电极和CAN低线CAN_L之间。

2.如权利要求1所述的CAN总线入侵防御电路，其特征在于，电容C1和C2的截止频率与PWM信号的频率基本一致。

3.如权利要求1所述的CAN总线入侵防御电路，其特征在于，电阻R7和R9的阻值大于1兆欧。

4.如权利要求1所述的CAN总线入侵防御电路，其特征在于，板级通信接口O₁为IO口、I2C、SPI或485。

5.一种CAN总线入侵防御方法，其特征在于，包括以下步骤：

在原有ECU电路上通过板级通信加入如权利要求1-4中任一项所述的CAN总线入侵防御电路；

ECU正常接收总线数据，如果发现接收的总线报文ID与本ECU发送ID重复，则立即用板级通信接口通知CAN总线入侵防御电路，开启防御，即，PWM引脚输出PWM信号；

CAN总线入侵防御电路干扰后续CAN报文数据域的发送，以较大概率(占空比不低于0.9)强制发出显性电平，当攻击设备的数据域内有隐性电平时，会被显性电平覆盖，此时攻击设备的CAN控制器自己会判断出现发送错误帧，从而停止继续发送该帖报文，并且由于攻击设备的CAN控制器检测到发送电平与实际发送数据不一致，会开始往自身错误计数器累加；

当错误计算器累加到一定值时，攻击设备进入静默；

板级通信接口向MCU发送关闭总线防御的信号，此时MCU控制PWM引脚输出占空比为0的信号。