面向汽车Zonal架构的TSN轻量级认证与授权通信框架

汽车智能化需求推动了汽车电子电气(electrical/electronic,E/E)架构向基于时间敏感网络(time-sensitive networking,TSN)的区域(Zonal)架构演进,但网联化发展给数据传输带来了严重的信息安全问题。TSN标准所提供的流过滤器、流控门和流计量器3层信息防护模块本质上是一种边界防火墙技术,一旦边界被攻破,整个架构将暴露并因此瘫痪;此外,这种防护技术因存在多层处理而产生过多的计算和通信开销。本文提出一种面向汽车Zonal架构的TSN轻量级认证与授权通信框架,以去边界的方式实现了防劫持、防篡改及防监听的一体化防护方案。基于NXP车规级TSN交换芯片SJA1105Q(作为中央控制器)与NXP车规级SoC LS1028A(作为区域控制器)构建了Zonal架构原型平台,并将所开发的框架部署该原型平台,通过ProVerif工具验证了框架的安全性;基于原型平台的评估结果表明,所提框架在计算和通信开销方面均优于现有汽车信息安全通信框架。