[发明专利]用于检测消息注入异常的方法和系统

说明书

本申请涉及用于检测消息注入异常的方法和系统。提供了用于检测注入到诸如控制器局域网(CAN)总线的总线的合法消息中的非法消息的方法和系统。合法消息以周期的方式来在总线上广播，由此合法消息是周期性合法消息。连接到总线的控制器在第一时刻接收来自总线的第一消息，并且在第二时刻接收来自总线的第二消息。控制器将第二时刻和第一时刻之间的第一时间差与极限值进行比较。极限值是周期的三分之二。当第一时间差小于极限值时，检测到异常。

技术领域

本发明涉及检测注入到控制器局域网(CAN)总线的良性周期性业务(traffic)中的恶意消息。

背景

控制器局域网(CAN)总线允许连接到CAN总线的设备相互通信。这些设备通过在CAN总线上广播CAN数据帧(“消息”)进行通信。所有设备都可通过CAN总线接收消息。这些消息包括识别信息(“CAN ID”)。设备要关注的消息的CAN ID由设备预先存储。设备对接收到的具有由设备存储的CAN ID的消息起作用。相反地，设备忽略接收到的具有设备未存储的CAN ID的消息。

可以在CAN总线上周期地广播消息。具有周期性消息的CAN ID的设备关注这些接收到的周期性消息。问题在于当CAN总线受到具有与周期性消息的CAN ID相同的CAN ID的恶意消息的攻击的时候。CAN总线受到例如被未经授权的实体注入到周期性消息中的恶意消息的攻击。具有周期性消息的CAN ID的设备将不会忽略接收到的恶意消息，因为该恶意消息的CAN ID与设备将关注的周期性消息的CAN ID匹配。因此，设备可能根据恶意消息执行错误操作。

概述

提供了一种用于检测注入到总线的合法消息中的非法消息的方法。合法消息以周期的方式来在总线上广播，由此合法消息是周期性合法消息。方法包括在第一时刻由连接到总线的控制器接收来自总线的第一消息，并且在第二时刻由控制器接收来自总线的第二消息。方法还包括由控制器将第二时刻和第一时刻之间的第一时间差与极限值进行比较。方法还包括当第一时间差小于极限值时，由控制器将第二消息检测为非法消息，并且当第一时间差大于极限值时，由控制器将第二消息检测为合法消息。

在一种情况下，当第一时间差小于极限值时，第二消息是非法消息。在该情况下，方法还可以包括在第三时刻由控制器接收来自总线的第三消息。第三时刻和第一时刻之间的第二时间差与极限值进行比较。当第二时间差小于极限值时，第三消息被检测为非法消息。当第二时间差大于极限值时，第三消息被检测为合法消息。

在另一种情况下，当第一时间差大于极限值时，第二消息是合法消息。在该情况下，方法还可以包括在第三时刻由控制器接收来自总线的第三消息。第三时刻和第二时刻之间的第二时间差与极限值进行比较。当第二时间差小于极限值时，第三消息被检测为非法消息。当第二时间差大于极限值时，第三消息被检测为合法消息。

总线可以是控制器局域网(CAN)总线。CAN总线可以是车辆的一部分，并且控制器可以是车辆网关的一部分或车辆电子控制单元(ECU)的一部分。

提供了用于检测注入到总线(诸如CAN总线)的合法消息中的非法消息的另一种方法。再次地，合法消息以周期的方式来在总线上广播，由此合法消息是周期性合法消息。该方法包括在第一时刻由连接到总线的控制器接收来自总线的第一消息，并且在第二时刻由控制器接收来自总线的第二消息。该方法还包括由控制器将第二时刻和第一时刻之间的第一时间差与极限值进行比较。极限值是周期的三分之二。该方法还包括当第一时间差小于极限值时，由控制器检测到异常，并且当第一时间差大于极限值时，由控制器没有检测到异常。

该方法还可以包括在第三时刻由控制器接收来自总线的第三消息，并且将第三时刻和第二时刻之间的第二时间差与极限值进行比较。当第二时间差小于极限值时，检测到异常。当第二时间差大于极限值时，没有检测到异常。