Autosar的前世今生:E2E通信校验

news2024/9/20 4:55:31

在浏览项目整体框架的时候,发现E2E是一个不可绕开的点,而且处处可见Autosar框架的踪迹,因此开一个专栏,每天学习一点相关知识点

E2E(end to end)Autosar规范里规定的一种用于保证数据传输正确的概念,属于功能安全范畴

以汽车中两个ECU通信来举例,两个节点通过CAN总线进行通信,当ECU-A要将数据传给EUC-B时,采用E2E校验对数据进行保护

在这里插入图片描述

E2E的作用和特点

E2E保护概念的核心是针对安全相关的数据交换,需要在运行时进行保护,以消除通信链路中可能的失效带来的影响。

关于数据交换过程中可能的失效模式有哪些,如下:

  • 信息的重复发送,相同的信息被收到了多次
  • 信息的丢失,整条或者信息的一部分在通信过程中丢失
  • 信息的延迟,接收信息的时间异于期望的时间
  • 信息的插入,多余的内容被插入到信息中
  • 假冒的或者不正确的寻址,假冒的- - 发送者发送未认证的信息被接收端接受,或者正确的信息被错误的接收端接受
  • 信息顺序错误,数据流中的信息顺序错误
  • 信息破损,信息的内容被篡改
  • 向多个接收端发送非对称信息,接收端收到的数据不一致
  • 仅部分接收端收到发送者的信息
  • 阻塞通信通道
参数计算

按照Autosar规范的要求,E2E存在一系列的Profile(配置)每种配置在计算CRC时有各自的机制、参数、数据格式,具有非常强的灵活性,用户可以根据实际需要选择配置

Profile 1为例

  • CRC:对数据进行多项式除法计算后的余数
  • Counter:用于计数每次增加1ECU-A将计数值发给ECU-BECU-B可以依据收到的Counter值确定是否接收及时
  • Timeout monitoring:用来评价Counter是否丢失延时
  • DataID:提前定好的特殊数字,一般是16b,按照E2E P01 DataID Mode 的不同分为1A,1B,1C三种细分的配置,计算CRC时对DataID做不同处理
Profile 0x

分为E2E Profile 01E2E Profile 02E2E Profile 03E2E Profile 04E2E Profile 05E2E Profile 06

细节处可查询文档,此处不做概述

功能点
  • 校验传输过程中是否存在数据的重复发送。(通过 Counter 校验)
  • 校验发送过程中是否存在消息丢失 (通过 Counter 校验)
  • 校验是否在指定时间内接收到信息 (通过 Counter 校验)
  • 校验传输过程中是否存在数据插入 (通过 DataID 校验)
  • 校验是否接收到伪装正确源地址的消息 (通过 DataID /CRC 校验)
  • 校验传输过程中是否发生数据损坏 (通过 CRC 校验)
  • 校验传输过程中是否发生数据顺序错误 (通过Counter校验)
  • 校验接收方是否从同一发送方接收到不同的信息 (通过 CRC校验)
  • 校验发送方信息是否仅由一部分接收者接收 (通过 Counter 校验)
  • 提供 P01、 P02、 P04、 P05、 P06 数据保护与校验方法

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