[发明专利]一种用于智能汽车的车载芯片安全防护系统及方法

说明书

本发明提供一种用于智能汽车的车载芯片安全防护系统及方法。本发明在对原始指令数据进行存储前，先通过哈希运算获得一个随机的信头，然后利用该信头对原始指令数据进行异或，使得存储的数据具有随机性。由此，本发明能够防止外部攻击者通过对比特信号的解码而获得原始指令数据的内容。本发明在读取编码指令数据进行解码时，直接利用其上所拼接的信头进行编码的逆运算，就可获得待校验指令数据。由于哈希运算具有“单向”的特性而其输出值均匀散列，因此，本发明对该数据的校验过程，可直接通过校验还原该待校验指令数据所对应的信头来实现。由此，本发明能够有效识别原始指令数据在存储、执行的任意环节被篡改，从而有效保护车载芯片的信息安全。

技术领域

本发明涉及汽车电子系统领域，具体而言涉及一种用于智能汽车的车载芯片安全防护系统及方法。

背景技术

车载芯片执行程序指令时，需要先对每一条指令依次进行指令的存储，读取，译码，执行步骤。此过程中的每一步中均会有一定概率遇到随机错误，导致指令比特数据翻转，使得程序指令执行出错，或输出错误结果。

车载芯片运行过程中，也存在一定风险会被黑客攻击，被黑客窃取或篡改芯片指令或数据，造成车载芯片或车辆数据的信息安全问题。

因此，芯片的CPU指令系统需要同时具备功能安全和信息安全双重保障。

现有芯片保护技术下，无法检测也无法定位指令或数据在存储、读取、译码、执行过程中产生的随机错误。现有技术下，芯片运行过程中所遭遇的随机错误只会随指令的读取、译码、执行过程被直接执行，导致系统出现错误行为。现有的芯片安全保护机制同样无法识别监测黑客的攻击行为。

现有车载芯片的信息安全难以保障。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种用于智能汽车的车载芯片安全防护系统及方法，本发明利用预设随机序列产生具有随机性的信头，利用信头对原始指令数据和待校验指令数据进行编解码和校验，能够及时获知指令、数据在编码、解码过程中出现的错误，保证车载芯片安全。本发明具体采用如下技术方案。

首先，为实现上述目的，提出一种用于智能汽车的车载芯片安全防护方法，其在存储指令数据前，对原始指令数据执行以下b1至b3 的编码步骤：步骤b1，将原始指令数据与预设随机序列进行哈希运算，获得信头；步骤b2，将原始指令数据与信头进行异或运算获得编码指令数据；步骤b3，存储指令数据时，在所述编码指令数据上拼接所述信头。其还在执行指令数据前，对编码指令数据执行以下 j1至j3的解码步骤：步骤j1，将编码指令数据与其上所拼接的信头进行异或运算，获得待校验指令数据；步骤j2，将待校验指令数据与预设随机序列进行哈希运算，获得待校验信头；步骤j3，若所述待校验信头与该编码指令数据上所拼接的信头匹配，则执行所述待校验指令数据，若不匹配则报错。

可选的，如上任一所述的用于智能汽车的车载芯片安全防护方法，其中，所述预设随机序列由以下步骤生成：步骤y1，获取该车载芯片所唯一对应的用户自定义参数、该车载芯片所要访问的数据位置、该车载芯片所唯一对应的身份标识、该车载芯片所对应的系统参数中的任意一种或其组合；步骤y2，对步骤y1中所获取的各参数按照预设的规则进行组合，获得一个初始值；步骤y3，对所述初始值进行哈希运算，获得预设随机序列中的一个数值；步骤y4，对所述预设随机序列中最新获得的数值进行哈希运算，获得预设随机序列中的下一个数值；步骤y5，重复所述步骤y4直至哈希运算获得的所述下一个数值与该预设随机序列中原先已获得的数值相同。

可选的，如上任一所述的用于智能汽车的车载芯片安全防护方法，其中，所述预设随机序列单独存储在车载芯片的缓存中，并且，所述预设随机序列在芯片每次上电重新加载所述原始指令数据时进行更新。