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以太网通信技术开发解决方案详解与应用案例

国密算法在现代通信技术中的应用日益广泛,特别是在车联网和车载网络通信领域。本文将介绍一种基于英飞凌AURIX HSM模块的国密算法SM3和SM4的开发方案,并探讨以太网通信技术的应用。
国密算法SM3和SM4分别用于数据的摘要和对称加密运算,它们在保障数据完整性和保密性方面起到了关键作用。为了满足未来车联网及车载网络通信中国密算法的强制性应用要求,开发者选择了英飞凌AURIX TM TC277TP的HSM模块作为平台,进行国密算法的开发。
HSM模块是一种基于ARM架构的独立计算单元,内部集成了AES和TRNG等密码学子模块,具备40kb的RAM和144kb的ROM,为用户进一步开发提供了充足的空间。国密算法SM3和SM4的功效相当于国际算法SHA256和AES,这为车载网络及车联网提供了可靠的加密通信解决方案
在方案详情中,车联网时代对通信技术的需求日益增长,传统的CAN总线OBD接口已经无法满足诊断通讯的负荷。车载以太网因其低成本、高带宽、灵活的拓扑方式以及成熟的高层协议,成为整车总线中的重要组成部分。本方案以AURIX 2G平台为基础,探索符合AUTOSAR规范的以太网通信技术,并成功实现了DoIP协议
DoIP协议的引入,使得诊断总体速率达到了CAN诊断的100~200倍,网络传输速率是CAN总线的300~400倍。这不仅大幅提高了通信效率,还使得基于TCP/UDP协议数据通信和XCP on Ethernet标定协议得以实现,为高速测量和标定ECU内部变量提供了便利。
方案亮点还包括以太网通信技术的低成本、高带宽、灵活的拓扑方式以及成熟的高层协议,这些特点使得以太网成为车联网领域的首选通信技术。同时,以太网通信技术在ADAS、动力域控制器等相关领域的应用前景广阔。
在原理框图中,我们可以清晰地看到以太网通信技术解决方案的架构,以及国密算法在其中的核心作用。性能指标显示,加解密速度约为100us,这为实时通信提供了保障。
核心器件方面,英飞凌的32位单片机TC399XE成为了关键选择。这款单片机不仅支持国密算法,还兼容以太网通信技术,为开发者提供了强大的硬件基础。
总之,基于AURIX HSM的国密算法开发方案,以及以太网通信技术的应用,为车联网及车载网络通信提供了高效、安全的解决方案。随着技术的不断发展和应用,我们有理由相信,国密算法和以太网通信技术在未来的车联网领域将发挥更加重要的作用。

基于AURIX HSM的国密算法

以太网通信技术开发解决方案详解与应用案例

加密通信的功能开发

方案亮点:

国密算法SM3和SM4分别用于摘要和对称加密运算,可以实现数据的完整性和保密性。

方案详情:

为满足未来车联网以及车载网络通信中可能的国密算法的强制性应用要求,以英飞凌AURIXTM TC277TP的HSM模块为平台进行国密算法SM3,SM4的开发。
该HSM模块是一个ARM架构的独立计算单元,自带AES和TRNG等密码学子模块,且具有40kb RAM和144kb ROM,可供用户进一步开发。
国密算法SM3和SM4分别用于摘要和对称加密运算,可以实现数据的完整性和保密性。等同于国际算法SHA256和AES的作用。
该功能的开发可以作为车载网络以及车联网中国密算法加密通信的参考。

原理框图:

关于以太网通信技术开发解决方案的介绍和应用

DEMO:

性能指标:

加解密速度:约100us

英飞凌器件:

TC277TP等含HSM模块的AURIXTM单片机

基于AURIX 2G的

以太网通信技术开发

方案亮点:

低成本、高带宽、灵活的拓扑方式以及成熟的高层协议;

符合AUTOSAR规范的以太网通信技术探索,实现了以太网通信中的DoIP协议.

方案详情:

车联网时代的到来,使得基于CAN总线的OBD接口已经难以承受诊断通讯负荷,车载以太网凭借其低成本、高带宽、灵活的拓扑方式以及成熟的高层协议被纳入到整车总线中。
本方案以AURIX 2G平台为基础,进行符合AUTOSAR规范的以太网通信技术探索,实现了以太网通信中的DoIP协议,诊断总体速率是CAN诊断的100~200倍,网络传输速率是CAN总线的300~400倍。
同时本方案也可实现基于TCP/UDP协议的数据通信,以及XCP on Ethernet标定协议,实现高速测量和标定ECU内部变量。
该方案可广泛应用于ADAS、动力域控制器等相关领域开发。

关于以太网通信技术开发解决方案的介绍和应用

DoIP数据包信息界面

关于以太网通信技术开发解决方案的介绍和应用

关于以太网通信技术开发解决方案的介绍和应用

基于Vector AUTOSAR工具的以太网配置

核心器件:

英飞凌32位单片机: TC399XE

IADC 2018时,

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