AUTOSAR】UDS协议的代码分析与解读（八）----UDS安全访问27h和通讯控制28h

news2024/11/24 22:25:18

8.9 安全访问 Security Access (27h)

由于保密、排放或安全的原因， 安全访问服务提供一种方法以方便访问受限制的数据或诊断服务。 支持安全访问的ECU应该实现种子和密钥的合理算法，该算法应在特定文档中记录，而只有特定的少数 人可以访问该文档。

当外部测试工具从ECU中请求安全访问类型时，安全访问过程就开始了。当外部测试工具提供的安 全密钥与ECU计算的安全密钥匹配时，将授予对ECU的安全访问权。安全访问流程参见图8。

 

图8安全访问过程示例

8.9.1 请求种子

此服务请求来自ECU的种子(seed)。基于这个种子，客户端能够计算并发送给ECU解锁所需的密 钥(key)。

8.9.1.1  报文格式

表 42 安全访问-请求种子服务的请求报文

Byte

Name

Cvt

Value  (Hex)

#1

RequestServiceIdentifier

M

27

#2

Sub-Function=[

SecurityAccessType=requestSeed]

M

01,03,05,

07-7D

表 43 安全访问-请求种子服务的肯定响应

Byte

Name

Cvt

Value  (Hex)

#1

PositiveResponseServiceID

M

67

#2

SecurityAccessType=requestSeed

M

01,03,05,

07-7D

#3

…

#6

SecuritySeed[4]=[

seed#1(highbyte)

…

seed#4(lowbyte)]

M

…

M

00-FF

…

00-FF

8.9.1.2    支持的否定响应码报

表 44 安全访问-请求种子服务的否定响应码

Hex

Cvt

ErrorText

12

M

子功能不支持

如果子功能参数不支持，发送此否定响应码。

13

M

报文长度错误

如果报文长度错误，发送此否定响应码。

22

U

条件未满足

如果请求安全访问服务的条件未满足，发送此否定响应码。

37

M

延迟时间未到

如果延迟定时器处于激活时间内收到请求，发送此否定响应码。

8.9.2 发送密钥

此服务将客户端计算的密钥发送到ECU。ECU将此密钥与内部存储/计算的密钥进行比较。如果2个 数值匹配， 则ECU将解锁，允许客户端访问特定服务/数据。

8.9.2.1  报文格式

表 45 安全访问-发送秘钥服务的请求报文

Byte

Name

Cvt

Value  (Hex)

#1

RequestServiceIdentifier

M

27

#2

Sub-Function=[

SecurityAccessType=requestSeed]

M

02,04,06,

08-7E

#3

…

#6

SecurityKey[4]=[

Key#1(highbyte)

…

Key#4(lowbyte)]

M

…

M

00-FF

…

00-FF

表 46 安全访问-发送秘钥服务的肯定响应

Byte

Name

Cvt

Value  (Hex)

#1

PositiveResponseServiceID

M

67

#2

SecurityAccessType=RequestSeed

M

02,04,06,

08-7E

8.9.2.2    支持的否定响应码报

表 47 安全访问-发送秘钥服务的否定响应码

Hex

Cvt

ErrorText

12

M

子功能不支持

如果子功能参数不支持，发送此否定响应码。

13

M

报文长度错误

如果报文长度错误，发送此否定响应码。

22

U

条件未满足

如果请求安全访问服务的条件未满足，发送此否定响应码。

24

M

请求序列错误

如果在接收到“sendKey”子功能前没有先接收到“requestSeed”请求报文， 发送此否 定响应码。

35

M

密钥无效

如果接收到预期的“sendKey”子功能但是密钥值与ECU内部存储或计算的密钥不 相等，发送此否定响应码。

36

M

超出访问次数限制

如果延迟定时器因为超过最大允许失败尝试的次数激活，发送此否定响应码。

8.9.3 参数定义

此文档定义了几种不同的安全访问等级。不同等级的安全访问定义了不同的访问权限类型。“供应 商自定义安全等级”需由供应商申请开通并通过h事业部同意。

种子及密钥均为4字节(32位)的数值。具体的安全加密算法由h事业部制定并由专门文件描述。

表 48 安全访问等级

SecurityLevel安全级别

requestSeed请求 种子

sendKey发送密钥

CVT约定

Extendedsecuritylevel扩展安全级

01

02

M

Programmingsecuritylevel刷新安全级

09

0A

C

Immobilizersecuritylevel防盗安全级

11

12

U

systemSupplierSpecificlevel供应商自定义安全级

61-6D

62-6E

U

8.9.4 执行规定

a)安全等级的激活：

在某一时间只有一个安全级别可以被激活。例如， 如果与请求种子09h相关联的安全级别已激活， 而诊断工具成功请求解锁与请求种子01h相关联的安全级别，此时只有与请求种子01h相关联的安全级别 支持的受限功能被解锁。其它任何与请求种子09h相关联的安全级别支持的解锁的安全功能服务不再激 活。安全级别的数字是任意分配的， 它们之间没有优先级的区别。

b)种子(seed) 的产生：

种子为一个4个字节(32位) 的数值， 由ECU随机生成。如果诊断工具连续发送“请求种子” (RequestSeed) 报文， ECU应该肯定响应且回复相同的种子。种子产生的随机数不应包含下列两数值：

1) 00000000h：如果ECU已在解锁状态， 此时接收到外部诊断诊断设备的“RequestSeed”请求(同 安全级)，ECU应肯定响应报文并返回数值全为“0”的种子。诊断工具应通过检验种子是否为“非零”的 方法来测定ECU是否锁定。在此情况下，如果仍收到诊断工具的“SeedKey”请求，推荐ECU返回NRC24。

2) FFFFFFFFh：由于存储器被擦除时，其默认值为FFFFFFFFh，所以种子不能为此值。

c) 密钥的产生：

密钥为一个4个字节(32位)的数值， 由种子经过特定的安全算法计算生成。

d)安全访问流程：

图8所述的种子及密钥的请求和响应流程是强制性的。但以下情况发生该流程将被重置且重新生成 随机数种子：

1)任何原因导致的诊断会话模式进入到默认会话模式， ECU将进入闭锁状态；

2) ECU发送了“RequestSeed”的否定应答；

3) ECU发送了“SeedKey”的否定应答

8.9.5 延时机制

a) 在连续3次请求安全访问失败后，需等待10s之后才能接受下一次的安全访问请求“RequestSeed”。

1) 当测试工具发送一个无效的秘钥，ECU将返回NRC35“InvalidKey”。同时， 安全访问错误计数 器加1。该计数器必须存储在非易失性存储单元中， 初始值为0。

2) 当安全访问错误计数器达到3  (即收到3此无效密钥)，ECU将返回NRC36且需要等待10s才能 接受下一次的安全访问请求“Request  Seed”。期间任何安全访问请求“Request  Seed”都会被ECU反馈 NRC37。

b) 当10s等待时间结束后，安全访问错误计数器将减1，并允许尝试安全访问请求“RequestSeed” ， 如果此次请求失败(由于发送了一个无效的秘钥)，安全访问错误计数器将加1，并再次开启10s等待时 间。

1)任何一次ECU被成功解锁(密钥有效)，失败计数器都将被重置为零。

c) ECU上电/复位后默认处于闭锁状态，需要检测安全访问错误计数器， 若计数器为3，则需要 启动10s的安全访问延时时间。

d)安全访问诊断服务的执行策略参见图9：

图9安全访问延时机制

8.10 通信控制 Communication Control (28h)

此服务服务允许开启/关闭 ECU 对特定报文的发送或接收。

8.10.1 报文格式

表 49 通信控制服务的请求报文

Byte

Name

Cvt

Value  (Hex)

#1

RequestServiceIdentifier

M

28

#2

Sub-Function=[ControlType

M

00-FF

#3

CommunicationType

M

00-FF

表 50 通信控制服务的肯定响应

Byte

Name

Cvt

Value  (Hex)

#1

PositiveResponseServiceID

M

68

#2

Sub-Function=[ControlType]

M

00-7F

8.10.2 支持的否定响应码

表 51 通信控制服务的否定响应码

Hex

Cvt

ErrorText

12

M

子功能不支持

如果子功能参数不支持，发送此否定响应码。

13

M

报文长度错误

如果报文长度错误，发送此否定响应码。

22

M

条件未满足

如果ECU处于关键运行模式所以不能“使能/禁止”请求的通信类型，发送此 否定响应码。

31

M

请求超出范围

如果通信类型参数检测出错误，发送此否定响应码。

8.10.3 参数定义

表 52 子功能-控制类型定义的参数

Hex

Description

Cvt

00

Enable Rx And Tx允许接收和发送

M

01

Enable Rx And Disable Tx允许接收禁止发送

U

02

Disable Rx And Enable Tx禁止接收允许发送

U

03

Disable Rx And Tx禁止接收和发送

M

表 53 通讯类型定义的参数

Hex

Description

Cvt

01

Normal Communication Messages普通应用报文

M

02

Network Management Communication Messages网络管理报文

C1

03

Network Management Communication Messages & normal Communication Messages 普通应用报文和网络管理报文

M1

C1：支持网络管理功能的ECU，需要支持此项。

M1：不支持网络管理功能的ECU ，只需要支持对普通应用报文的操作。

8.10.4 执行规定

a)执行此服务的前提条件

1)车辆静止；

2)系统不执行任何紧急操作(供应商定义)；

3)当上述任何一个条件不满足， ECU应该拒绝通信控制请求报文并发送否定响应码22h。

b)以下一种或多种情况会导致ECU返回默认状态(正常收发报文)：

1)接收到了”enableRxAndTx”参数的通讯控制服务；

2) ECU上电/重启；

3)任何原因导致的诊断会话模式转换到默认会话。

c) 对于连接多个网段的ECU (如网关)，此服务会影响所有网段 (不仅是接收到诊断请求的网段)。

d) 对于网关ECU，正常诊断报文的路由不受此服务影响。

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