CN111698086B - 用于数据传输的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了用于数据传输的方法和装置，涉及自动驾驶领域。具体实现方案为：响应于获取到向电子设备发送数据的请求，对本地保存的与电子设备通信的新鲜值执行递增操作；确定执行递增操作后的新鲜值是否等于本地保存的与电子设备通信的新鲜值的初始值；响应于确定出执行递增操作后的新鲜值等于初始值，更新本地保存的与电子设备通信的密钥；向电子设备发送根据更新后的密钥生成的数据单元。该实施方式提高了数据传输的安全性。
Description
技术领域
本申请实施例涉及计算机技术领域，尤其涉及自动驾驶技术领域。
背景技术
随着自动驾驶技术发展，车内网络中的设备数量正在急剧增加，车内通信网络结构也变得越来越复杂。当前，市场对自动驾驶车安全性要求极高，尤其是在涉及客运应用场景。自动驾驶车安全不仅包括功能安全，还包括信息传输安全。为了保证信息传输安全，现有车内网络通信过程中，大部分传输的数据会使用固定密钥进行加密。
发明内容
本申请实施例提出了用于数据传输的方法、装置、设备以及存储介质。
根据本公开的第一方面，提供了一种用于数据传输的方法，该方法包括：响应于获取到向电子设备发送数据的请求，对本地保存的与电子设备通信的新鲜值执行递增操作；确定执行递增操作后的新鲜值是否等于本地保存的与电子设备通信的新鲜值的初始值；响应于确定出执行递增操作后的新鲜值等于初始值，更新本地保存的与电子设备通信的密钥；向电子设备发送根据更新后的密钥生成的数据单元。
根据本公开的第二方面，提供了一种用于数据传输的方法，包括：响应于接收到电子设备发送的数据单元，根据本地保存的与电子设备通信的密钥对数据单元进行消息认证；响应于数据单元通过消息认证，更新本地保存的与电子设备通信的新鲜值；确定更新后的新鲜值是否等于本地保存的与电子设备通信的新鲜值的初始值；响应于确定出更新后的新鲜值等于初始值，更新本地保存的与电子设备通信的密钥。
根据本公开的第三方面，提供了一种用于数据传输的装置，该装置包括：递增单元，被配置成响应于获取到向电子设备发送数据的请求，对本地保存的与电子设备通信的新鲜值执行递增操作；第一确定单元，被配置成确定执行递增操作后的新鲜值是否等于本地保存的与电子设备通信的新鲜值的初始值；第一更新单元，被配置成响应于确定出执行递增操作后的新鲜值等于初始值，更新本地保存的与电子设备通信的密钥；发送单元，被配置成向电子设备发送根据更新后的密钥生成的数据单元。
根据本公开的第四方面，提供了一种用于数据传输的装置，包括：认证单元，被配置成响应于接收到电子设备发送的数据单元，根据本地保存的与电子设备通信的密钥对数据单元进行消息认证；第二更新单元，被配置成响应于数据单元通过消息认证，更新本地保存的与电子设备通信的新鲜值；第三确定单元，被配置成确定更新后的新鲜值是否等于本地保存的与电子设备通信的新鲜值的初始值；第三更新单元，被配置成响应于确定出更新后的新鲜值等于初始值，更新本地保存的与电子设备通信的密钥。
根据本公开的第五方面，提供了一种设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，其上存储有一个或多个程序，当上述一个或多个程序被上述一个或多个处理器执行，使得上述一个或多个处理器实现如第一方面或第二方面中任一项的方法。
根据本公开的第六方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如第一方面或第二方面中任一项的方法。
根据本申请的技术，提高了数据传输的安全性。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定。其中：
图1是本申请的一个实施例可以应用于其中的示例性***架构图；
图2是根据本申请的用于数据传输的方法的一个实施例的流程图；
图3是根据本申请的用于数据传输的方法的又一个实施例的流程图；
图4是根据本申请的用于数据传输的装置的一个实施例的结构示意图；
图5是根据本申请的用于数据传输的装置的又一个实施例的结构示意图；
图6是适于用来实现本申请的实施例的电子设备的计算机***的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的示范性实施例做出说明，其中包括本申请实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本申请的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1示出了可以应用本申请的用于数据传输的方法或用于数据传输的装置的实施例的示例性***架构100。
如图1所示，***架构100可以包括自动驾驶车辆搭载的车载智能设备101、网关102。车载智能设备101、网关102之间存在提供通信链路的介质的网络。网络可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。
车载智能设备101可以负责无人驾驶车辆101的智能控制。车载智能设备101可以包括电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)或由其他具有输入/输出端口，并具有运算控制功能的电子器件组成的设备等。网关102是连接各网段各种功能的车载智能设备的中心节点，各网段内的车载智能设备可以不经过网关102直接通信，不在统一网段的车载智能设备可以通过网关102转发报文。
车载智能设备101作为发送端时，可以响应于获取到向电子设备发送数据的请求，对本地保存的与电子设备通信的新鲜值执行递增操作；确定执行递增操作后的新鲜值是否等于本地保存的与电子设备通信的新鲜值的初始值；响应于确定出执行递增操作后的新鲜值等于初始值，更新本地保存的与电子设备通信的密钥；向电子设备发送根据更新后的密钥生成的数据单元。
车载智能设备102作为接收端时，可以响应于接收到电子设备发送的数据单元，根据本地保存的与电子设备通信的密钥对数据单元进行消息认证；响应于数据单元通过消息认证，更新本地保存的与电子设备通信的新鲜值；确定更新后的新鲜值是否等于本地保存的与电子设备通信的新鲜值的初始值；响应于确定出更新后的新鲜值等于初始值，更新本地保存的与电子设备通信的密钥。
需要说明的是，本申请实施例所提供的用于数据传输的方法一般由车载智能设备102执行。相应地，用于数据传输的装置一般设置于车载智能设备102中。
应该理解，图1中的车载智能设备、网关的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的车载智能设备、网关。
继续参考图2，示出了根据本申请的用于数据传输的方法的一个实施例的流程200。该用于数据传输的方法，包括以下步骤：
步骤201，响应于获取到向电子设备发送数据的请求，对本地保存的与电子设备通信的新鲜值执行递增操作。
在本实施例中，用于数据传输的方法执行主体(例如图1所示的车载智能设备)可以响应于获取到向电子设备发送数据的请求，对本地保存的与电子设备通信的新鲜值执行递增操作。电子设备可以包括车辆内部的其他车载智能设备，例如，车辆内部的其他ECU，电子设备同样在本地也保存有与上述执行主体通信的新鲜值。向电子设备发送数据的请求可以是响应于采集到待向电子设备发送的数据或得到了待向电子设备的下发的控制指令所生成的。新鲜值(Freshness value)可以表征通信的新鲜度，可以用于防止重放攻击，作为示例，在AUTOSAR(Automotive Open System Architecture，汽车开放***架构)规范中引入了SecOC(SecureOnboard Communication，车载安全通信)机制，其在车载网络传输的数据消息中加入了新鲜值，在IEEE 802.15.4的技术标准中，数据帧也关联有新鲜值。新鲜值的初始值和递增操作的递增幅度可以通过自定义的方式确定，递增幅度可以是1或其他上述执行主体与电子设备约定好的数值，本申请对此不进行限定。上述执行主体本地可以保存若干个新鲜值，每个新鲜值用于与不同设备的通信。电子设备
步骤202，确定执行递增操作后的新鲜值是否等于本地保存的与电子设备通信的新鲜值的初始值。
在本实施例中，上述执行主体可以确定步骤201中执行递增操作后的新鲜值是否等于本地保存的与电子设备通信的新鲜值的初始值。与电子设备通信的新鲜值的初始值可以是随机初始化得到的，也可以是依据规则确定的。新鲜值的初始值可以由网关广播的随机数确定，也可以由专门负责下发新鲜值的车载智能节点广播的随机数确定。
在本实施例的一些可选实现方式中，初始值包括经由以下步骤确定的初始值：获取网关在整车上电后广播的随机数；根据随机数确定初始值。根据随机数确定初始值可以包括直接将随机数确定为初始值，或通过预先设置的数据处理操作处理随机数得到初始值，数据处理操作可以包括递增、递减、哈希变换等。上述执行主体可以在上电后确定是否接收到随机数，如果没有可以主动请求随机数直到请求成功。此外，网关与上述执行主体之间可以事先预定随机数的加密方式，若果，上述执行主体接收到数据后如果验证失败，则认为存在攻击，可以进行安全报警。
由于中央网关是连接各网段各种功能的车载智能设备的中心节点，以网关作为中心节点，用于新鲜值管理，每当整车上电后进行新鲜值下发操作，相比于通过其他非中心节点进行下发操作，减少了数据的转发，提高了数据传输的效率。
在本实施例的一些可选实现方式中，获取网关在整车上电后广播的随机数之后，方法还包括：根据随机数生成与电子设备通信的密钥。上述执行主体可以直接根据随机数生成与电子设备通信的密钥，也可以先根据随机数生成初始值，再根据初始值生成与电子设备通信的密钥，具体的可以直接将随机数或初始值确定为密钥，或通过预先设置的数据处理操作处理随机数或初始值得到随机数或初始值，数据处理操作可以包括递增、递减、哈希变换等。本实现方式中，根据网关在整车上电后广播的随机数生成与电子设备通信的密钥，相比于通过其他非中心节点下发的随机数生成密钥，减少了数据的转发，提高了数据传输的效率。
在本实施例的一些可选实现方式中，根据随机数生成与电子设备通信的密钥，包括：通过预先定义的加密算法加密随机数与预先设置的根密钥，生成与电子设备通信的密钥。加密算法可以包括数据加密标准(Data Encryption Standard，DES)、高级加密标准(AdvancedEncryption Standard，AES)等，本申请对此不进行限定。本实现方式中，通过预先定义的加密算法加密随机数与预先设置的根密钥，生成与电子设备通信的密钥，与直接将随机数确定为密钥，或只进行简单运算得到密钥的方式相比，进一步提升了安全性。
步骤203，响应于确定出执行递增操作后的新鲜值等于初始值，更新本地保存的与电子设备通信的密钥。
在本实施例中，上述执行主体可以响应于步骤202中确定出执行递增操作后的新鲜值等于初始值，更新本地保存的与电子设备通信的密钥。更新密钥的规则可以根据实际需要进行设置，例如，可以采用加密算法加密，也可以进行递增、递减等操作，上述执行主体更新本地保存的与电子设备通信的密钥的规则与电子设备更新本地保存的与上述执行主体通信的密钥的规则相同即可。
在本实施例的一些可选实现方式中，更新本地保存的与电子设备通信的密钥，包括：更新本地保存的与电子设备通信的新鲜值的初始值；通过预先定义的加密算法加密更新后的初始值与预先设置的根密钥，生成更新后的与电子设备通信的密钥。加密算法可以包括数据加密标准、高级加密标准等，本申请对此不进行限定。本实现方式中，通过加密算法加密更新后的初始值与预先设置的根密钥生成更新后的与电子设备通信的密钥，与通过简单运算得到密钥的方式相比，进一步提升了安全性。
步骤204，向所述电子设备发送根据更新后的密钥生成的数据单元。
在本实施例中，上述执行主体可以向所述电子设备发送根据更新后的密钥生成的数据单元，数据单元可以基于不同的汽车电子软件开发规范与不同的安全通信机制生成，数据单元可以包括待向所述电子设备传输的目标数据，目标数据包括真实数据，例如，采集的数据或待下发的指令数据，还可以包括密钥、消息认证码等可以用于进行校验的数据。
在本实施例的一些可选实现方式中，数据单元包括消息认证码(Messageauthentication code，MAC)；以及向电子设备发送根据更新后的密钥生成的数据单元之前，方法还包括：根据目标数据与更新后的密钥计算消息认证码。本实现方式中，数据单元包括根据目标数据与更新后的密钥计算得到的消息认证码，电子设备在接收到数据单元后，可以通过消息认证码进行消息认证，进一步提升了数据传输的安全性。
在本实施例的一些可选实现方式中，数据单元还包括执行递增操作后的新鲜值的低位；以及根据目标数据与更新后的密钥计算消息认证码，包括：根据目标数据、执行递增操作后的新鲜值的低位与更新后的密钥计算消息认证码。上述执行主体本地保存的新鲜值可以包括低位和高位，例如，新鲜值包括两个字节，高位和低位可以分别占据一个字节，低位可以用于数据的传输。本实现方式中，还根据执行递增操作后的新鲜值的低位计算得到消息认证码，进一步提升了数据传输的安全性。
本实施例中的用于数据传输的方法的流程200中响应于确定出执行递增操作后的新鲜值等于初始值，更新本地保存的与电子设备通信的密钥，可以防止重放攻击，提升了数据传输的安全性。
进一步参考图3，示出了根据本申请的用于数据传输的方法的又一个实施例的流程300。该用于数据传输的方法，包括以下步骤：
步骤301，响应于接收到电子设备发送的数据单元，根据本地保存的与电子设备通信的密钥对数据单元进行消息认证。
在本实施例中，用于数据传输的方法执行主体(例如图1所示的车载智能设备)可以响应于接收到电子设备发送的数据单元，根据本地保存的与电子设备通信的密钥对数据单元进行消息认证。数据单元可以是电子设备基于采集到的信息生成的，或根据控制指令生成的，数据单元可以基于不同的汽车电子软件开发规范与不同的安全通信机制生成。对数据单元进行消息认证可以包括单独基于密钥的认证，也可以结合新鲜值与消息认证码进行验证。
在本实施例的一些可选实现方式中，对数据单元进行消息认证，包括：获取数据单元中包括的新鲜值的低位；根据数据单元中包括的新鲜值的低位与本地保存的与电子设备通信的新鲜值确定用于消息认证的新鲜值；根据用于消息认证的新鲜值、数据单元中的目标数据以及本地保存的与电子设备通信的密钥生成消息认证码；确定消息认证码与数据单元中包括的消息认证码是否匹配；若匹配，则数据单元通过消息认证。本实现方式在接收到数据单元后，通过新鲜值、目标数据以及密钥生成消息认证码进行消息认证，进一步提升了数据传输的安全性。
本实现方式中，上述执行主体可以确定数据单元中包括的新鲜值的低位是否大于本地保存的与电子设备通信的新鲜值的低位，响应于确定出数据单元中包括的新鲜值的低位大于本地保存的与电子设备通信的新鲜值的低位，将数据单元中包括的新鲜值的低位与本地保存的与电子设备通信的新鲜值的高位组合得到用于消息认证的新鲜值；响应于确定出数据单元中包括的新鲜值的低位小于或等于本地保存的与电子设备通信的新鲜值的低位，将本地保存的与电子设备通信的新鲜值的高位加一后与数据单元中包括的新鲜值的低位组合得到用于消息认证的新鲜值。数据单元中包括的新鲜值的低位小于或等于本地保存的与电子设备通信的新鲜值的低位说明执行递增操作可能发生了进位，所以将本地保存的与电子设备通信的新鲜值的高位加一。
上述执行主体也可以将本地保存的与电子设备通信的新鲜值的低位加一后比较是否与数据单元中包括的新鲜值的低位相同，但是，上述方式不能对丢帧等情况进行容错。此外，因为丢帧或者低位进位的情况发生，会造成高位不同步情况，基于此可以提供另一种容错机制，即上述执行主体可以执行预设次数的高位加一操作，得到的各用于消息认证的新鲜值中存在认证成功的新鲜值，即可认为通过消息认证。预设的次数的可以根据丢帧或者低位进位的情况进行设置。
步骤302，响应于数据单元通过消息认证，更新本地保存的与电子设备通信的新鲜值。
在本实施例中，上述执行主体可以响应于步骤301接收到的数据单元通过消息认证，更新本地保存的与电子设备通信的新鲜值。若数据单元未通过消息认证，可以丢弃该数据单元。更新本地保存的与电子设备通信的新鲜值可以是通过递增操作更新与电子设备通信的新鲜值或将将本地保存的与电子设备通信的新鲜值更新为用于消息认证的新鲜值。
在本实施例的一些可选实现方式中，更新本地保存的与电子设备通信的新鲜值，包括：将本地保存的与电子设备通信的新鲜值更新为用于消息认证的新鲜值。与通过递增操作更新与电子设备通信的新鲜值的方式相比，本实现方式提供了一种容错机制，直接将将本地保存的与电子设备通信的新鲜值更新为用于消息认证的新鲜值，避免了由于丢帧等异常情况导致的本端与电子设备本地保存的新鲜值不一致的情况，进一步提升了数据传输的效率。
步骤303，确定更新后的新鲜值是否等于本地保存的与电子设备通信的新鲜值的初始值。
在本实施例中，上述执行主体可以确定步骤302中更新后的新鲜值是否等于本地保存的与电子设备通信的新鲜值的初始值。与电子设备通信的新鲜值的初始值可以是随机初始化得到的，也可以是依据规则确定的。新鲜值的初始值可以由网关广播的随机数确定，也可以由专门负责下发新鲜值的车载智能节点广播的随机数确定。
在本实施例的一些可选实现方式中，初始值包括是经由以下步骤确定的初始值：获取网关在整车上电后广播的随机数；根据随机数确定初始值。上述执行主体可以在上电后确定是否接收到随机数，如果没有可以主动请求随机数直到请求成功。此外，网关与上述执行主体之间可以事先预定随机数的加密方式，若果，上述执行主体接收到数据后如果验证失败，则认为存在攻击，可以进行安全报警。
在本实施例的一些可选实现方式中，获取网关在整车上电后广播的随机数之后，方法还包括：根据随机数生成与电子设备通信的密钥。上述执行主体可以直接根据随机数生成与电子设备通信的密钥，也可以先根据随机数生成初始值，再根据初始值生成与电子设备通信的密钥，具体的可以直接将随机数或初始值确定为密钥，或通过预先设置的数据处理操作处理随机数或初始值得到随机数或初始值，数据处理操作可以包括递增、递减、哈希变换等。本实现方式中，根据网关在整车上电后广播的随机数生成与电子设备通信的密钥，相比于通过其他非中心节点下发的随机数生成密钥，减少了数据的转发，提高了数据传输的效率。
在本实施例的一些可选实现方式中，根据随机数生成与电子设备通信的密钥，包括：通过预先定义的加密算法加密随机数与预先设置的根密钥，生成与电子设备通信的密钥。加密算法可以包括数据加密标准(Data Encryption Standard，DES)、高级加密标准(Advanced Encryption Standard，AES)等，本申请对此不进行限定。本实现方式中，通过预先定义的加密算法加密随机数与预先设置的根密钥，生成与电子设备通信的密钥，与直接将随机数确定为密钥，或只进行简单运算得到密钥的方式相比，进一步提升了安全性。
步骤304，响应于确定出更新后的新鲜值等于初始值，更新本地保存的与电子设备通信的密钥。
在本实施例中，上述执行主体可以响应于步骤303中确定出更新后的新鲜值等于初始值，更新本地保存的与电子设备通信的密钥。更新密钥的规则可以根据实际需要进行设置，例如，可以采用加密算法加密，也可以进行递增、递减等操作，上述执行主体更新本地保存的与电子设备通信的密钥的规则与电子设备更新本地保存的与上述执行主体通信的密钥的规则相同即可。
在本实施例的一些可选实现方式中，更新本地保存的与电子设备通信的密钥，包括：更新本地保存的与电子设备通信的新鲜值的初始值；通过预先定义的加密算法加密更新后的初始值与预先设置的根密钥，生成更新后的与电子设备通信的密钥。加密算法可以包括数据加密标准、高级加密标准等，本申请对此不进行限定。本实现方式中，通过加密算法加密更新后的初始值与预先设置的根密钥生成更新后的与电子设备通信的密钥，与通过简单运算得到密钥的方式相比，进一步提升了安全性。
本实施例中的用于数据传输的方法的流程300中响应于确定出更新后的新鲜值等于初始值，更新本地保存的与电子设备通信的密钥，可以防止重放攻击，提升了数据传输的安全性。
进一步参考图4，作为对图2所示方法的实现，本申请提供了一种用于数据传输的装置的一个实施例，该装置实施例与图2所示的方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。
如图4所示，本实施例的用于数据传输的装置400包括：递增单元401、第一确定单元402、第一更新单元403。其中，递增单元，被配置成响应于获取到向电子设备发送数据的请求，对本地保存的与电子设备通信的新鲜值执行递增操作；第一确定单元，被配置成确定执行递增操作后的新鲜值是否等于本地保存的与电子设备通信的新鲜值的初始值；第一更新单元，被配置成响应于确定出执行递增操作后的新鲜值等于初始值，更新本地保存的与电子设备通信的密钥；发送单元，被配置成向电子设备发送根据更新后的密钥生成的数据单元。
在本实施例中，用于数据传输的装置400的递增单元401、第一确定单元402、第一更新单元403、发送单元404的具体处理可以参考图2对应实施例中的步骤201、步骤202、步骤203、步骤204。
在本实施例的一些可选实现方式中，装置还包括第二确定单元，被配置成：获取网关在整车上电后广播的随机数；根据随机数确定初始值。
在本实施例的一些可选实现方式中，装置还包括：第一生成单元，被配置成根据随机数生成与电子设备通信的密钥。
在本实施例的一些可选实现方式中，第一生成单元，进一步被配置成：通过预先定义的加密算法加密随机数与预先设置的根密钥，生成与电子设备通信的密钥。
在本实施例的一些可选实现方式中，第一更新单元，进一步被配置成：更新本地保存的与电子设备通信的新鲜值的初始值；通过预先定义的加密算法加密更新后的初始值与预先设置的根密钥，生成更新后的与电子设备通信的密钥。
在本实施例的一些可选实现方式中，数据单元包括消息认证码；以及装置还包括：计算单元，被配置成根据目标数据与更新后的密钥计算消息认证码。
在本实施例的一些可选实现方式中，数据单元还包括执行递增操作后的新鲜值的低位；以及计算单元，进一步被配置成：根据目标数据、执行递增操作后的新鲜值的低位与更新后的密钥计算消息认证码。
本申请的上述实施例提供的装置，通过响应于获取到向电子设备发送数据的请求，对本地保存的与电子设备通信的新鲜值执行递增操作；确定执行递增操作后的新鲜值是否等于本地保存的与电子设备通信的新鲜值的初始值；响应于确定出执行递增操作后的新鲜值等于初始值，更新本地保存的与电子设备通信的密钥；向电子设备发送根据更新后的密钥生成的数据单元，提高了数据传输的安全性。
进一步参考图5，作为对图3所示方法的实现，本申请提供了一种用于数据传输的装置的一个实施例，该装置实施例与图3所示的方法实施例相对应，该装置具体可以应用于各种电子设备中。
如图5所示，本实施例的用于数据传输的装置500包括：认证单元501、第二更新单元502、第三确定单元503、第三更新单元504。其中，认证单元，被配置成响应于接收到电子设备发送的数据单元，根据本地保存的与电子设备通信的密钥对数据单元进行消息认证；第二更新单元，被配置成响应于数据单元通过消息认证，更新本地保存的与电子设备通信的新鲜值；第三确定单元，被配置成确定更新后的新鲜值是否等于本地保存的与电子设备通信的新鲜值的初始值；第三更新单元，被配置成响应于确定出更新后的新鲜值等于初始值，更新本地保存的与电子设备通信的密钥。
在本实施例中，用于数据传输的装置500的认证单元501、第二更新单元502、第三确定单元503、第三更新单元504的具体处理可以参考图3对应实施例中的步骤301、步骤302、步骤303和步骤304。
在本实施例的一些可选实现方式中，认证单元，进一步被配置成：获取数据单元中包括的新鲜值的低位；根据数据单元中包括的新鲜值的低位与本地保存的与电子设备通信的新鲜值确定用于消息认证的新鲜值；根据用于消息认证的新鲜值、数据单元中的目标数据以及本地保存的与电子设备通信的密钥生成消息认证码；确定消息认证码与数据单元中包括的消息认证码是否匹配；若匹配，则数据单元通过消息认证。
在本实施例的一些可选实现方式中，第三更新单元，进一步被配置成：将本地保存的与电子设备通信的新鲜值更新为用于消息认证的新鲜值。
在本实施例的一些可选实现方式中，装置还包括第四确定单元，被配置成：获取网关在整车上电后广播的随机数；根据随机数确定初始值。
在本实施例的一些可选实现方式中，装置还包括：第二生成单元，被配置成根据随机数生成与电子设备通信的密钥。
在本实施例的一些可选实现方式中，第二生成单元，进一步被配置成：通过预先定义的加密算法加密随机数与预先设置的根密钥，生成与电子设备通信的密钥。
在本实施例的一些可选实现方式中，第三更新单元，进一步被配置成：更新本地保存的与电子设备通信的新鲜值的初始值；通过预先定义的加密算法加密更新后的初始值与预先设置的根密钥，生成更新后的与电子设备通信的密钥。
本申请的上述实施例提供的装置，通过响应于接收到电子设备发送的数据单元，根据本地保存的与电子设备通信的密钥对数据单元进行消息认证；响应于数据单元通过消息认证，更新本地保存的与电子设备通信的新鲜值；确定更新后的新鲜值是否等于本地保存的与电子设备通信的新鲜值的初始值；响应于确定出更新后的新鲜值等于初始值，更新本地保存的与电子设备通信的密钥，提高了数据传输的安全性。
根据本申请的实施例，本申请还提供了一种电子设备和一种可读存储介质。
如图6所示，是根据本申请实施例的用于数据传输的方法的电子设备的框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本申请的实现。
如图6所示，该电子设备包括：一个或多个处理器601、存储器602，以及用于连接各部件的接口，包括高速接口和低速接口。各个部件利用不同的总线互相连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器可以对在电子设备内执行的指令进行处理，包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。在其它实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样，可以连接多个电子设备，各个设备提供部分必要的操作(例如，作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器***)。图6中以一个处理器601为例。
存储器602即为本申请所提供的非瞬时计算机可读存储介质。其中，所述存储器存储有可由至少一个处理器执行的指令，以使所述至少一个处理器执行本申请所提供的用于数据传输的方法。本申请的非瞬时计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使计算机执行本申请所提供的用于数据传输的方法。
存储器602作为一种非瞬时计算机可读存储介质，可用于存储非瞬时软件程序、非瞬时计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的用于数据传输的方法对应的程序指令/模块(例如，附图4所示的递增单元401、第一确定单元402、第一更新单元403、发送单元404，或附图5所示的认证单元501、第二更新单元502、第三确定单元503、第三更新单元504)。处理器601通过运行存储在存储器602中的非瞬时软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的用于数据传输的方法。
存储器602可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据用于数据传输的电子设备的使用所创建的数据等。此外，存储器602可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非瞬时存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些实施例中，存储器602可选包括相对于处理器601远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至用于数据传输的电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
用于数据传输的方法的电子设备还可以包括：输入装置603和输出装置604。处理器601、存储器602、输入装置603和输出装置604可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
输入装置603可接收输入的数字或字符信息，以及产生与用于数据传输的电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入，例如触摸屏、小键盘、鼠标、轨迹板、触摸板、指示杆、一个或者多个鼠标按钮、轨迹球、操纵杆等输入装置。输出装置604可以包括显示设备、辅助照明装置(例如，LED)和触觉反馈装置(例如，振动电机)等。该显示设备可以包括但不限于，液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器和等离子体显示器。在一些实施方式中，显示设备可以是触摸屏。
此处描述的***和技术的各种实施方式可以在数字电子电路***、集成电路***、专用ASIC(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程***上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储***、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储***、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
这些计算程序(也称作程序、软件、软件应用、或者代码)包括可编程处理器的机器指令，并且可以利用高级过程和/或面向对象的编程语言、和/或汇编/机器语言来实施这些计算程序。如本文使用的，术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何计算机程序产品、设备、和/或装置(例如，磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑装置(PLD))，包括，接收作为机器可读信号的机器指令的机器可读介质。术语“机器可读信号”指的是用于将机器指令和/或数据提供给可编程处理器的任何信号。
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的***和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的***和技术实施在包括后台部件的计算***(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算***(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算***(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的***和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算***中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将***的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)和互联网。
计算机***可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。
根据本申请实施例的技术方案，提高了集群运行的效率。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本申请中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本申请公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本申请保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本申请的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请保护范围之内。
Claims (30)
1.一种用于数据传输的方法，应用于车载智能设备，包括：
响应于获取到向电子设备发送数据的请求，对本地保存的与所述电子设备通信的新鲜值执行递增操作，本地保存的与所述电子设备通信的新鲜值是本地保存的表征通信的新鲜度且用于防止重放攻击的新鲜值，本地保存的与所述电子设备通信的新鲜值与车载网络传输的数据消息中的新鲜值的含义相同；
确定执行所述递增操作后的新鲜值是否等于本地保存的与所述电子设备通信的新鲜值的初始值；
响应于确定出执行所述递增操作后的新鲜值等于所述初始值，更新本地保存的与所述电子设备通信的密钥；
向所述电子设备发送根据更新后的密钥生成的数据单元。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述初始值包括经由以下步骤确定的初始值：
获取网关在整车上电后广播的随机数；
根据所述随机数确定所述初始值。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述获取网关在整车上电后广播的随机数之后，所述方法还包括：
根据所述随机数生成与所述电子设备通信的密钥。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述根据所述随机数生成与所述电子设备通信的密钥，包括：
通过预先定义的加密算法加密所述随机数与预先设置的根密钥，生成与所述电子设备通信的密钥。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述更新本地保存的与所述电子设备通信的密钥，包括：
更新本地保存的与所述电子设备通信的新鲜值的初始值；
通过预先定义的加密算法加密更新后的初始值与预先设置的根密钥，生成更新后的与电子设备通信的密钥。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，所述数据单元包括消息认证码；以及
所述向所述电子设备发送根据更新后的密钥生成的数据单元之前，所述方法还包括：
根据目标数据与更新后的密钥计算消息认证码。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述数据单元还包括执行所述递增操作后的新鲜值的低位；以及
所述根据所述目标数据与更新后的密钥计算消息认证码，包括：
根据所述目标数据、执行所述递增操作后的新鲜值的低位与更新后的密钥计算消息认证码。
8.一种用于数据传输的方法，应用于车载智能设备，包括：
响应于接收到电子设备发送的数据单元，根据本地保存的与所述电子设备通信的密钥对所述数据单元进行消息认证；
响应于所述数据单元通过消息认证，更新本地保存的与所述电子设备通信的新鲜值，本地保存的与所述电子设备通信的新鲜值是本地保存的表征通信的新鲜度且用于防止重放攻击的新鲜值，本地保存的与所述电子设备通信的新鲜值与车载网络传输的数据消息中的新鲜值的含义相同；
确定更新后的新鲜值是否等于本地保存的与所述电子设备通信的新鲜值的初始值；
响应于确定出更新后的新鲜值等于所述初始值，更新本地保存的与所述电子设备通信的密钥。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述根据本地保存的与所述电子设备通信的密钥对所述数据单元进行消息认证，包括：
获取所述数据单元中包括的新鲜值的低位；
根据所述数据单元中包括的新鲜值的低位与本地保存的与所述电子设备通信的新鲜值确定用于消息认证的新鲜值；
根据所述用于消息认证的新鲜值、所述数据单元中的目标数据以及本地保存的与所述电子设备通信的密钥生成消息认证码；
确定所述消息认证码与所述数据单元中包括的消息认证码是否匹配；
若匹配，则所述数据单元通过消息认证。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述更新本地保存的与所述电子设备通信的新鲜值，包括：
将本地保存的与所述电子设备通信的新鲜值更新为所述用于消息认证的新鲜值。
11.根据权利要求8-10中任一项所述的方法，其中，所述初始值包括是经由以下步骤确定的初始值：
获取网关在整车上电后广播的随机数；
根据所述随机数确定所述初始值。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述获取网关在整车上电后广播的随机数之后，所述方法还包括：
根据所述随机数生成与所述电子设备通信的密钥。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述根据所述随机数生成与所述电子设备通信的密钥，包括：
通过预先定义的加密算法加密所述随机数与预先设置的根密钥，生成与所述电子设备通信的密钥。
14.根据权利要求8所述的方法，其中，所述更新本地保存的与所述电子设备通信的密钥，包括：
更新本地保存的与所述电子设备通信的新鲜值的初始值；
通过预先定义的加密算法加密更新后的初始值与预先设置的根密钥，生成更新后的与电子设备通信的密钥。
15.一种用于数据传输的装置，应用于车载智能设备，包括：
递增单元，被配置成响应于获取到向电子设备发送数据的请求，对本地保存的与所述电子设备通信的新鲜值执行递增操作，本地保存的与所述电子设备通信的新鲜值是本地保存的表征通信的新鲜度且用于防止重放攻击的新鲜值，本地保存的与所述电子设备通信的新鲜值与车载网络传输的数据消息中的新鲜值的含义相同；
第一确定单元，被配置成确定执行所述递增操作后的新鲜值是否等于本地保存的与所述电子设备通信的新鲜值的初始值；
第一更新单元，被配置成响应于确定出执行所述递增操作后的新鲜值等于所述初始值，更新本地保存的与所述电子设备通信的密钥；
发送单元，被配置成向所述电子设备发送根据更新后的密钥生成的数据单元。
16.根据权利要求15所述的装置，所述装置还包括第二确定单元，被配置成：
获取网关在整车上电后广播的随机数；
根据所述随机数确定所述初始值。
17.根据权利要求16所述的装置，所述装置还包括：
第一生成单元，被配置成根据所述随机数生成与所述电子设备通信的密钥。
18.根据权利要求17所述的装置，其中，所述第一生成单元，进一步被配置成：
通过预先定义的加密算法加密所述随机数与预先设置的根密钥，生成与所述电子设备通信的密钥。
19.根据权利要求15所述的装置，其中，所述第一更新单元，进一步被配置成：
更新本地保存的与所述电子设备通信的新鲜值的初始值；
通过预先定义的加密算法加密更新后的初始值与预先设置的根密钥，生成更新后的与电子设备通信的密钥。
20.根据权利要求15-19中任一项所述的装置，所述数据单元包括消息认证码；以及
所述装置还包括：计算单元，被配置成根据目标数据与所述更新后的密钥计算所述消息认证码。
21.根据权利要求20所述的装置，其中，所述数据单元还包括执行所述递增操作后的新鲜值的低位；以及
所述计算单元，进一步被配置成：
根据所述目标数据、执行所述递增操作后的新鲜值的低位与更新后的密钥计算消息认证码。
22.一种用于数据传输的装置，应用于车载智能设备，包括：
认证单元，被配置成响应于接收到电子设备发送的数据单元，根据本地保存的与所述电子设备通信的密钥对所述数据单元进行消息认证；
第二更新单元，被配置成响应于所述数据单元通过消息认证，更新本地保存的与所述电子设备通信的新鲜值，本地保存的与所述电子设备通信的新鲜值是本地保存的表征通信的新鲜度且用于防止重放攻击的新鲜值，本地保存的与所述电子设备通信的新鲜值与车载网络传输的数据消息中的新鲜值的含义相同；
第三确定单元，被配置成确定更新后的新鲜值是否等于本地保存的与所述电子设备通信的新鲜值的初始值；
第三更新单元，被配置成响应于确定出更新后的新鲜值等于所述初始值，更新本地保存的与所述电子设备通信的密钥。
23.根据权利要求22所述的装置，其中，所述认证单元，进一步被配置成：
获取所述数据单元中包括的新鲜值的低位；
根据所述数据单元中包括的新鲜值的低位与本地保存的与所述电子设备通信的新鲜值确定用于消息认证的新鲜值；
根据所述用于消息认证的新鲜值、所述数据单元中的目标数据以及本地保存的与所述电子设备通信的密钥生成消息认证码；
确定所述消息认证码与所述数据单元中包括的消息认证码是否匹配；
若匹配，则所述数据单元通过消息认证。
24.根据权利要求23所述的装置，其中，所述第三更新单元，进一步被配置成：
将本地保存的与所述电子设备通信的新鲜值更新为所述用于消息认证的新鲜值。
25.根据权利要求22-24中任一项所述的装置，所述装置还包括第四确定单元，被配置成：
获取网关在整车上电后广播的随机数；
根据所述随机数确定所述初始值。
26.根据权利要求25所述的装置，所述装置还包括：
第二生成单元，被配置成根据所述随机数生成与所述电子设备通信的密钥。
27.根据权利要求26所述的装置，其中，所述第二生成单元，进一步被配置成：
通过预先定义的加密算法加密所述随机数与预先设置的根密钥，生成与所述电子设备通信的密钥。
28.根据权利要求22所述的装置，其中，所述第三更新单元，进一步被配置成：
更新本地保存的与所述电子设备通信的新鲜值的初始值；
通过预先定义的加密算法加密更新后的初始值与预先设置的根密钥，生成更新后的与电子设备通信的密钥。
29.一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，其上存储有一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-14中任一所述的方法。
30.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-14中任一所述的方法。
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