AUTOSAR架构下的信息安全标准模块深度剖析

面向MCU端的AUTOSAR CP平台加密组件——Crypto

ECU中所有的软件单元都遭受到信息安全攻击的可能。AUTOSAR为保障ECU信息和数据安全，定义了CRYPTO 组件,包含 SecOC、KeyM、IdsM、Csm、CryIf 和Crypto Driver 等标准模块。CRYPTO组件提供各种加解密算法以及密钥管理功能，能感知到信息安全攻击，发现安全事件，确保数据的安全性、完整性以及身份认证，为ECU提供信息安全保障。

• SecOC 模块

SecOC模块是AUTOSAR基础软件架构一个标准软件模块，属于通信服务层。它的主要功能是为总线上进行传输的数据提供信息认证。消息在IF/TP和Com之间传输并路由PduR 模块时，将消息传入SecOC模块进行校验，可以有效抵御消息重放攻击，异常篡改等通信攻击方式。

SecOC为所需的通信报文提供加密服务机制，以及接收报文的认证机制，具体功能通过调用加密栈功能实现。另外 SecOC为加密通信提供防重放攻击机制，具体功能通过调用 FVM 模块实现，FVM模块属于应用层，通过维护一个不断变化的新鲜度值来为SecOC模块通信提供保护。

• KeyM模块

KeyM模块是AUTOSAR基础软件架构一个标准软件模块，属于加密服务层。其中加密密钥子模块主要包括密钥初始化、生成、更新、派生、维护和分配，其中证书子模块主要功能为配置工具链以及使用证书。

• Csm模块

Csm 模块、CryIf模块和一个或者多个Crypto模块组成整个 AUTOSAR的加密栈。Csm作为加密栈中唯一个提供对外接口的模块，主要为AUTOSAR架构中的其他BSW模块和上层应用程序提供加密服务和密钥管理服务功能。Csm模块中提供了多种加密服务接口，包括HASH计算、MAC生成校验、数据加密解密等接口。通过配置Csm模块中的任务，使得每种服务接口可以实现一种或者多种算法。不过需要注意的是，数据的具体计算过程并未在Csm模块的核心代码中实现，Csm将收到的任务请求通过CryIf模块发送到具体的Crypto模块中进行计算，之后将计算结果返回。

• CryIf 模块

CryIf模块，是连接Csm模块和下层的Crypto模块的桥梁，CryIf模块只为Csm提供服务，CryIf模块可连接一个或多个 Crypto模块。Csm模块中的任务通过CryIf模块下传到某个 Crypto模块中执行，并通过CryIf模块将结果通知给Csm模块。

• Crypto Driver模块

Crypto Driver模块按照AUTOSAR规范中的标准接口对加密实现模块中的功能进行封装，提供加密实现所支持的多种加密算法功能。Crypto Driver（HW）基于芯片中硬件安全扩展模块开发的加密驱动模块，对具体芯片中的功能进行封装。Crypto Driver（SW）使用软件实现具体加密功能，而 Extern Crypto Driver则为对外部驱动进行调用，实现具体加密功能。

面向MPU端的AUTOSAR AP平台加密组件——Security

• CRYPTO加密管理

实现加密栈管理功能，支持多种加密算法，可定制开发其他算法，如：随机数生成器（CTR-DRBG）、哈希算法（SHA256，SHA512）、对称流加密算法（AES-128，AES-192，AES-256，支持 ECB CBC CFB CTR模式）、对称块加密算法（AES-128，AES-256，支持ECB模式）、非对称密钥生成算法、非对称密钥封装机制KEM服务、非对称加密算法（RSA)

支持密钥存储管理功能

提供 TLS/DTLS socket 封装接口

• IAM权限管理

支持对服务接口访问的鉴权保护

实现 PEP 和 PDP

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