[发明专利]一种车载多路CANFD网络的车载信息安全评估方法

权利要求书

1.一种用于车载多路CANFD网络的车载信息安全评估方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

S1：根据网络拓扑结构与节点传输特征、网络传输报文和信号量，分析网络特征，构建多层车载CANFD网络报文传输模型，通过此模型，分析针对车载CANFD网络中不同信息安全需求的报文的分类，并分析针对不同类型报文在策略中进行不同安全措施的分级调度；

步骤S1中，多层CANFD网络报文传输模型按网络拓扑结构分类，划分为P_i种网络层传输逻辑，其中i取1～5，P₁表示单层CANFD网段内部传输，P₂表示单层CANFD网络对单层CANFD网络传输，P₃表示单层CANFD网络对多层CANFD网络传输，P₄表示多层CANFD网络对单层CANFD网络传输，P₅表示多层CANFD网络对多层CANFD网络传输；

多层CANFD网络报文传输模型按节点传输特征分类，划分为C_j类传输类型，j取1～4；C₁表示单节点对单节点传输，C₂表示单节点对多节点传输，C₃表示多节点对单节点传输，C₄表示多节点对多节点传输；

S2：构建三维分层权重模型，根据功能安全需求、信息安全需求以及实时性需求推导权重比，并根据单个报文在三种需求方面的权重比，估算当前报文的信息安全等级；具体包括以下步骤：

S21：构建三维分层模型为F(S_p,S_q,S_r,N)，表示分别存在N个S_p,S_q,S_r组成的三维矩阵；其中，p,q,r∈[1,N]，N是大于100的随机个数；S_p,S_q,S_r各为一系列独立序列；

S22：在三维分层模型下构建均值权重模型，即构建三维分层权重模型；

S23：生成三个维度的独立序列S_p、S_q、S_r，并联立成三维矩阵S_N；

其中，S_p∈(S_p1,…,S_pN)为针对功能安全方面等级划分，S_q∈(S_q1,…,S_qN)为针对信息安全等级的划分，S_r∈(S_r1,…,S_rN)为针对实时性需求的等级划分；

S24：对单一维度的向量归一化求得单位权重，并通过单位权重与实际的等级权重相乘计算节点单一维度中的权重；

S25：联合三个维度的独立权重系列，形成一个三行N列的分层权重矩阵W_N；

S26：引入传输权重矩阵I，获得最终的信息安全权重矩阵W_N^*；

W_N^*＝W_N I＝[ω₁^*ω₂^*···ω_N^*]^T

其中，ω₁^*,ω₂^*,···,ω_N^*为N条报文的各自报文最终权重值；

S27：罗列并整合ω₁^*,ω₂^*,···,ω_N^*，按照均值的数学分布求取分布中的多阶段阈值，在步骤S1的多层车载CANFD网络报文传输模型中实现针对不同等级的调度，进行不同的防护措施；

步骤S24具体包括以下步骤：

S241：对单一维度的向量归一化：

其中，表示归一化后的S_pi、S_qi、S_ri；

S242：计算单一维度中的权重：

步骤S26中，传输权重矩阵I的具体计算步骤为：

S261：根据传输类型重要度对比的关系构建C_j类传输报文的关系判断矩阵G；

设其中的a_αβ(α,β＝1,2,3,4)，是判断标度，取1～9，从1到9重要性依次增加，具体取值根据网络特性选取；

S262：求C_j类传输报文在网络中的权重比；

对向量W做归一化处理得到特征向量近似解即为求C_j类报文在网络中的权重比；

S263：构建对C_j类传输报文而言，P_i种传输报文的关系判断矩阵B_j，其中b_xy(x,y＝1,2,3,4,5)是判断标度，取1～9，从1到9重要性依次增加，具体取值根据网络特性选取；

S264：求P_i种传输报文相对于C_j类的权重比；

求解矩阵B_j的特征向量近似解矩阵B₁的所求特征向量近似解分别表示对于C₁类报文，P_i种传输报文的权重比；

S265：计算P_i种传输报文的传输逻辑的权重比，得到传输权重矩阵I。