JP2013141948A - Vehicle communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外部からのソフトウェア書き換えが可能な車両通信システムに関する。 The present invention relates to a vehicle communication system capable of rewriting software from the outside.
近年、自動車の排出ガスに係る各種検出値が環境基準を満たしているかどうかを車載機器によって診断し、診断結果を故障診断ツール等の外部装置に表示できるように、外部装置との間でデータ通信を行うためのインターフェース（ＯＢＤ−IIポート）を、運転席の近くに装備することが義務付けられている（図５参照）。 In recent years, data communication with external devices is possible so that on-board equipment can diagnose whether various detected values related to automobile exhaust gas meet environmental standards, and the diagnosis results can be displayed on external devices such as failure diagnosis tools. It is obliged to equip the driver's seat with an interface (OBD-II port) for performing (see FIG. 5).
ＯＢＤ−IIポートは、上記のように、本来、排出ガス規制に関する診断機能を提供するインターフェースであったが、車両の電子制御技術の進歩や電子制御装置（ＥＣＵ）の増加等に伴って様々な機能の追加に対応するものとなっている。具体的には、ＡＢＳやエアバッグのようなセーフティ機能に関する故障診断、車載ソフトウェアの不具合を修正するためのＥＣＵ上のソフトウェア書き換え、スマートキーを紛失したときの鍵のＩＤを初期化するためのソフトウェア書き換え等が必要なときに、それぞれ対応する外部装置に接続されるようになっている。 As described above, the OBD-II port was originally an interface that provided a diagnostic function related to exhaust gas regulation. However, the OBD-II port has various types as the vehicle electronic control technology advances and the number of electronic control units (ECUs) increases. It corresponds to the addition of functions. Specifically, fault diagnosis related to safety functions such as ABS and airbags, software rewriting on the ECU to correct malfunctions in in-vehicle software, software for initializing the key ID when the smart key is lost When rewriting or the like is necessary, each is connected to a corresponding external device.
このようなＯＢＤ−IIポートの汎用的な使われ方は、利便性を有する一方、悪意をもった使用者（攻撃者）によって、ＥＣＵ上のソフトウェア書き換えといったソフトウェア攻撃が容易に行えるという脆弱性を有し、例えばスマートキーの鍵のＩＤを照合（認証）するＥＣＵ（イモビライザー）を書き換えられた場合には、車両の盗難被害に直結するため、被害の深刻度が高くなる。 Such a general-purpose usage of the OBD-II port is convenient, but has a vulnerability that a malicious user (attacker) can easily perform a software attack such as software rewriting on the ECU. For example, when the ECU (immobilizer) that verifies (authenticates) the ID of the key of the smart key is rewritten, it is directly linked to theft damage of the vehicle, and the severity of damage is increased.
これに対し、正規に使用される外部装置（正規ツール）を識別するためのコードを予め決めておき、外部装置から受信したコードが正規のものであるか否かを判定し、これに認証できた場合に限り、ソフトウェアの書き換えを行い、認証できない場合には、ソフトウェアの書き換えを中止する処理をＥＣＵに実行させる従来技術がある（例えば、特許文献１参照）。 On the other hand, a code for identifying an external device (regular tool) used properly can be determined in advance, and whether or not the code received from the external device is authentic can be authenticated. There is a conventional technique in which the software is rewritten only when the software is rewritten, and when the authentication cannot be performed, the ECU executes a process of canceling the rewriting of the software (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記従来技術では、図６に示すように、不正に使用される外部装置（不正ツール）から短時間の間に、ソフトウェア書き換えを行うためのリプログリクエストを、各々に異なるコードがランダムに挿入された状態で次々に受けると、数あるリプログリクエストのなかからたまたま正規のコードが認証されてしまい、対象となるＥＣＵのソフトウェア書き換え（リプログラミング）が実行される被害に対処できない問題があった。 However, in the above prior art, as shown in FIG. 6, a reprogram request for performing software rewriting is randomly inserted from each external device (unauthorized tool) used illegally at random. When received one after another, the correct code happens to be authenticated from a number of reprogram requests, and there is a problem that the software rewriting (reprogramming) of the target ECU cannot be dealt with.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、車両の電子制御装置に対する外部からの不正なソフトウェア書き換えを抑止することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to prevent unauthorized software rewriting from the outside of an electronic control device of a vehicle.
上記目的を達成するためになされた発明である請求項１に記載の車両通信システムは、複数の電子制御装置がローカルエリアネットワークにそれぞれ接続されてなるシステムである。 The vehicle communication system according to claim 1, which is an invention made to achieve the above object, is a system in which a plurality of electronic control devices are respectively connected to a local area network.
本発明の車両通信システムでは、複数の電子制御装置のうち対象となる少なくとも一つの電子制御装置を対象制御装置とし、要求受信手段が、外部装置との間でデータ通信を行うための通信ポートを介して、対象制御装置上のソフトウェア書き換えを行うためのリプログラム要求を受信する。 In the vehicle communication system of the present invention, at least one target electronic control device among the plurality of electronic control devices is set as the target control device, and the request receiving means has a communication port for performing data communication with the external device. The reprogram request for rewriting software on the target control device is received via
そして、要求転送手段は、要求受信手段を介して受信したリプログラム要求に含まれている識別コードが、予め登録された登録コードと一致する場合に、そのリプログラム要求を対象制御装置にローカルエリアネットワークを介して送信する。一方、転送停止手段は、要求受信手段を介して受信したリプログラム要求に含まれている識別コードと登録コードとが不一致である場合、要求転送手段によるリプログラム要求の送信を予め設定された停止期間だけ禁止するように構成した。 Then, when the identification code included in the reprogram request received via the request reception unit matches the pre-registered registration code, the request transfer unit sends the reprogram request to the target control device in the local area. Send over the network. On the other hand, if the identification code included in the reprogram request received via the request reception means and the registration code do not match, the transfer stop means stops the transmission of the reprogram request by the request transfer means in advance. It was configured to be prohibited only during the period.
このように構成された車両通信システムでは、不正ツールから短時間の間にリプログラム要求を、各々に異なる識別コードがランダムに挿入された状態で次々に受信した場合であっても、正規のものでない識別コードを含むリプログラム要求を受信する毎に所定期間のあいだ対象制御装置へのリプログラム要求の転送が禁止される。 In the vehicle communication system configured as described above, even if a reprogram request is received from an unauthorized tool in a short period of time in a state where different identification codes are randomly inserted to each other, it is a legitimate one. Each time a reprogram request including a non-identifying code is received, transfer of the reprogram request to the target control device is prohibited for a predetermined period.
よって、本発明の車両通信システムによれば、対象制御装置へのリプログラム要求の転送が禁止された期間のあいだに、たまたま正規の識別コードが挿入されたリプログラム要求を受信した場合であっても、そのリプログラム要求が転送されずに済むので、少なくとも攻撃者に時間をかけさせ、且つ正規のものとして認証してしまう確率を下げることができる。これにより、車両の電子制御装置に対する外部からの不正なソフトウェア書き換えを抑止することができる。 Therefore, according to the vehicle communication system of the present invention, when a reprogram request in which a proper identification code is inserted is received during a period in which transfer of the reprogram request to the target control device is prohibited, However, since the reprogram request is not transferred, it is possible to reduce the probability that at least an attacker spends time and authenticates as a legitimate one. Thereby, the unauthorized software rewriting from the outside with respect to the electronic control apparatus of a vehicle can be suppressed.
なお、通信ポートは、例えばＯＢＤ−IIポートのように外部装置と通信可能に有線接続されるポートであってもよいし、アンテナのように外部装置と通信可能に無線接続されるポートであってもよいし、あるいは、これらのポートに接続された電子制御装置（ＥＣＵ）を通信ポートとみなすこともできる。 The communication port may be a port that is wired to be communicable with an external device such as an OBD-II port, or a port that is wirelessly communicable to an external device such as an antenna. Alternatively, electronic control units (ECUs) connected to these ports can be regarded as communication ports.
また、対象制御装置は、例えばイモビライザーのように盗難防止に関わるＥＣＵであってもよいし、車両制御を行うＥＣＵや、ボデー制御を行うＥＣＵ、音響・画像・通信に関するＥＣＵであってもよい。 Further, the target control device may be an ECU related to theft prevention such as an immobilizer, or may be an ECU that performs vehicle control, an ECU that performs body control, or an ECU that performs sound / image / communication.
ところで、停止期間は、長く設定するほど不正なソフトウェア書き換えを抑止することができる一方、例えば誤作動等により正規ツールから誤った識別コードを含むリプログラム要求が車両通信システムに送られてしまうと、長い時間のあいだ、正規ツールから正しい識別コードを含むリプログラム要求を再送できなくなるという不便な側面も有する。 By the way, while the suspension period can be set to be longer, unauthorized software rewriting can be suppressed, while when a reprogram request including an incorrect identification code is sent from the legitimate tool to the vehicle communication system due to, for example, malfunction, There is also an inconvenient aspect that a reprogram request including a correct identification code cannot be retransmitted from a legitimate tool for a long time.
これに対して、本発明の車両通信システムでは、請求項２に記載のように、停止期間を対象制御装置毎に予め設定しておくことができる。
つまり、想定し得る被害の深刻度に応じて長い停止期間を個別に用意することで、不正ツールからの攻撃に対する抑止力と、正規ツールを用いる場合の利便性との調和をＥＣＵ毎に図ることが可能となり、より実情に沿った形態で外部からの不正なソフトウェア書き換えを抑止することができる。
On the other hand, in the vehicle communication system of the present invention, as described in claim 2, the stop period can be set in advance for each target control device.
In other words, by preparing individual long stop periods according to the severity of damage that can be assumed, harmonization between the deterrence against attacks from unauthorized tools and the convenience of using regular tools can be achieved for each ECU. Thus, unauthorized software rewriting from the outside can be suppressed in a more realistic form.
また、本発明を構成する各手段は、上記通信ポートに接続されたものであれば車両通信システムにおけるいずれのＥＣＵに備えられてもよい。例えば、対象制御装置として採用され得る上記ＥＣＵのいずれかに備えられてもよいし、これら以外のＥＣＵに備えられてもよい。 Each means constituting the present invention may be provided in any ECU in the vehicle communication system as long as it is connected to the communication port. For example, the ECU may be included in any of the ECUs that can be employed as the target control device, or may be included in an ECU other than these ECUs.
さらに言えば、本発明を構成する各手段が備えられるＥＣＵは、車両通信システムのネットワーク構成に応じて決められてもよい。例えば、車両通信システムが一つ以上の電子制御装置がそれぞれ接続されてなる複数のローカルエリアネットワークを備える構成では、請求項３に記載のように、本発明を構成する各手段（要求受信手段、要求転送手段、転送停止手段）は、これら複数のローカルエリアネットワーク間のデータ通信を仲介するゲートウェイ装置に備えられてもよい。 Furthermore, the ECU provided with each means constituting the present invention may be determined according to the network configuration of the vehicle communication system. For example, in a configuration in which the vehicle communication system includes a plurality of local area networks each having one or more electronic control devices connected thereto, each means (request receiving means, The request transfer means and the transfer stop means may be provided in a gateway device that mediates data communication between the plurality of local area networks.
このように構成された車両通信システムでは、上記各手段を備えるゲートウェイ装置が全てのローカルエリアネットワークに接続されているため、既存のネットワーク構成に大幅な設計変更を加えることなく、対象制御装置として採用され得る全てのＥＣＵについて、不正ツールによるソフトウェア書き換え（リプログラミング）から効率よく守ることができる。 In the vehicle communication system configured as described above, since the gateway device including the above-described units is connected to all the local area networks, it is adopted as the target control device without making a significant design change to the existing network configuration. All of the ECUs that can be performed can be efficiently protected from software rewriting (reprogramming) by an unauthorized tool.
以下に、本発明が適用された実施形態の車両通信システムとしての車両制御システムについて説明する。
［全体構成］
本実施形態の車両制御システム１は、図１に示すように、車両制御を行う電子制御装置（ＥＣＵ）が接続される制御系の車載ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）３ａと、ボデー制御を行うＥＣＵが接続されるボデー系の車載ＬＡＮ３ｂと、音響，画像，通信に関するＥＣＵが接続されるＡＶＣ系の車載ＬＡＮ３ｃと、盗難防止に関わるＥＣＵが接続されるイモビ系の車載ＬＡＮ３ｄと、これら車載ＬＡＮ３ａ〜３ｄを相互に接続して車載ＬＡＮ３ａ〜３ｄ間の通信を仲介するゲートウェイＥＣＵ５とを備えている。なお、以下では、車載ＬＡＮ３ａ〜３ｄを総称する場合に車載ＬＡＮ３と記すものとする。
A vehicle control system as a vehicle communication system according to an embodiment to which the present invention is applied will be described below.
[overall structure]
As shown in FIG. 1, the vehicle control system 1 according to the present embodiment includes an in-vehicle local area network (LAN) 3 a that is connected to an electronic control unit (ECU) that performs vehicle control, and an ECU that performs body control. Connected body-based in-vehicle LAN 3b, AVC-based in-vehicle LAN 3c to which an ECU for sound, image, and communication is connected, immobility-type in-vehicle LAN 3d to which an ECU for prevention of theft is connected, and these in-vehicle LANs 3a to 3d The gateway ECU 5 is connected to each other and mediates communication between the in-vehicle LANs 3a to 3d. Hereinafter, the vehicle-mounted LANs 3a to 3d are collectively referred to as the vehicle-mounted LAN 3.
そして、制御系の車載ＬＡＮ３ａには、エンジンの始動・停止や、燃料噴射量，点火時期の制御を行うエンジンＥＣＵ６が少なくとも接続され、ボデー系の車載ＬＡＮ３ｂには、ドアの施錠，開錠を制御するドアロックＥＣＵ７が少なくとも接続され、イモビ系の車載ＬＡＮ３ｄには、ユーザが携帯する携帯機２０との間で無線通信を行い、盗難防止のための認証処理等を行う認証ＥＣＵ８が少なくとも接続されている。 The onboard LAN 3a of the control system is connected to at least an engine ECU 6 for controlling engine start / stop, fuel injection amount, and ignition timing, and the body onboard LAN 3b controls the locking and unlocking of the door. At least a door lock ECU 7 is connected, and the immobilizer in-vehicle LAN 3d is connected at least with an authentication ECU 8 that performs wireless communication with the portable device 20 carried by the user and performs authentication processing for theft prevention. Yes.
なお、携帯機２０は、実行すべき車両制御（例えばドアの施錠・開錠）を選択するための複数の選択キーと、携帯機２０に予め割り当てられた鍵ＩＤを記憶するメモリと、認証ＥＣＵ８に無線信号を送信する通信機と、選択キーが操作されると、メモリに記憶された鍵ＩＤを、操作された選択キーに対応するコマンドに付加して通信機に送信させる制御回路とを備える。さらに、携帯機２０の制御回路は、車両制御システム１から後述する送信要求を受信すると、メモリに記憶された鍵ＩＤを通信機に送信させるようにも構成されている。 The portable device 20 includes a plurality of selection keys for selecting vehicle control to be executed (for example, locking / unlocking the door), a memory for storing a key ID assigned to the portable device 20 in advance, and an authentication ECU 8. And a control circuit for adding the key ID stored in the memory to the command corresponding to the operated selection key and transmitting it to the communication device when the selection key is operated. . Furthermore, the control circuit of the portable device 20 is configured to cause the communication device to transmit the key ID stored in the memory when receiving a transmission request to be described later from the vehicle control system 1.
また、各ＥＣＵ５〜８は、いずれもＣＰＵ及びメモリを含む周知のマイクロコンピュータ（以下「マイコン」と略す）を中心に構成され、車載ＬＡＮ３を介して通信を行う通信回路を少なくとも備えている。 Each of the ECUs 5 to 8 is composed mainly of a known microcomputer (hereinafter abbreviated as “microcomputer”) including a CPU and a memory, and includes at least a communication circuit that performs communication via the in-vehicle LAN 3.
そして、エンジンＥＣＵ６のＣＰＵは、車載ＬＡＮ３を介してエンジンの始動を指示するコマンド（始動コマンド）を受信すると、スタータ３６を駆動してエンジンを始動する制御を少なくとも実行し、ドアロックＥＣＵ７のＣＰＵは、車載ＬＡＮ３を介してドアの施錠又は開錠を指示するコマンド（施錠・開錠コマンド）を受信すると、ドアロックモータ３７を駆動してドアを施錠又は開錠する制御を少なくとも実行するように構成されている。 When the CPU of the engine ECU 6 receives a command (start command) for starting the engine via the in-vehicle LAN 3, the CPU of the door lock ECU 7 executes at least control for driving the starter 36 and starting the engine. When receiving a command for locking or unlocking the door via the in-vehicle LAN 3 (locking / unlocking command), the door lock motor 37 is driven to lock or unlock the door at least. Has been.
また、認証ＥＣＵ８のメモリには、携帯機２０に割り当てられた鍵ＩＤと同じものが照合ＩＤとして記憶されているとともに、この照合ＩＤを初期化するために必要なコードとして予め割り当てられた登録コードが記憶されている。 In the memory of the authentication ECU 8, the same key ID assigned to the portable device 20 is stored as a collation ID, and a registration code assigned in advance as a code necessary for initializing the collation ID. Is remembered.
そして、認証ＥＣＵ８のＣＰＵは、携帯機２０からの無線信号（具体的には鍵ＩＤが付加されたコマンド）を、通信機３８を介して受信すると、その受信信号に含まれている鍵ＩＤと、メモリに記憶された照合ＩＤとが一致するか否かを判断し、両者のＩＤが一致する場合に限り、そのコマンドに応じたＥＣＵ（始動コマンドであればエンジンＥＣＵ６、施錠・開錠コマンドであればドアロックＥＣＵ７）にコマンドを転送するユーザ認証処理を実行する。 When the CPU of the authentication ECU 8 receives a wireless signal (specifically, a command with a key ID added) from the portable device 20 via the communication device 38, the CPU and the key ID included in the received signal It is determined whether or not the collation ID stored in the memory matches, and only when both the IDs match, the ECU corresponding to the command (the engine ECU 6 if it is a start command, the lock / unlock command) If there is, a user authentication process for transferring the command to the door lock ECU 7) is executed.
なお、認証ＥＣＵ８のＣＰＵは、車両に設けられたエンジンスタートボタン（非図示）の押下を検知すると、通信機３８を介して外部に送信要求を送信し、これに応答する携帯機２０から通信機３８を介して受信した鍵ＩＤと、メモリに記憶された照合ＩＤとが一致すれば、始動コマンドをエンジンＥＣＵ６に車載ＬＡＮ３を介して送信するようにもなっている。 When the CPU of the authentication ECU 8 detects a press of an engine start button (not shown) provided on the vehicle, the CPU transmits a transmission request to the outside via the communication device 38, and the portable device 20 responding thereto transmits the transmission request. If the key ID received via 38 matches the verification ID stored in the memory, a start command is transmitted to the engine ECU 6 via the in-vehicle LAN 3.
さらに、認証ＥＣＵ８のＣＰＵは、ゲートウェイＥＣＵ５から車載ＬＡＮ３を介して、メモリに記憶された照合ＩＤを初期化するためのリプログラム要求（本明細書では「リプログリクエスト」とも称する）を受信すると、その受信したリプログリクエストに含まれている識別コードと、メモリに記憶された登録コードとが一致するか否かを判断し、一致する場合に限り、メモリに記憶された照合ＩＤを初期化するように構成されている。なお、照合ＩＤが初期化されると、その後に通信機３８を介して最初に受信した鍵ＩＤが照合ＩＤとしてメモリに登録されるものとする。 Further, when the CPU of the authentication ECU 8 receives a reprogram request (also referred to as a “reprolog request” in this specification) for initializing the collation ID stored in the memory from the gateway ECU 5 via the in-vehicle LAN 3, It is determined whether or not the identification code included in the received replog request matches the registration code stored in the memory, and only when they match, the verification ID stored in the memory is initialized. It is configured. When the verification ID is initialized, the key ID first received via the communication device 38 is registered in the memory as the verification ID.
［ゲートウェイＥＣＵ］
ゲートウェイＥＣＵ５は、図２に示すように、マイコン３０と、車載ＬＡＮ３を介して車内のＥＣＵ６〜８との間でデータ通信を行う通信回路（以下「車内用通信回路」と称する）１１に加えて、ＯＢＤ−IIポート４を介して外部装置との間でデータ通信を行う通信回路（以下「車外用通信回路」という）２１を備える。
[Gateway ECU]
As shown in FIG. 2, the gateway ECU 5 includes a communication circuit (hereinafter referred to as “in-vehicle communication circuit”) 11 that performs data communication between the microcomputer 30 and the ECUs 6 to 8 in the vehicle via the in-vehicle LAN 3. And a communication circuit (hereinafter referred to as “external communication circuit”) 21 that performs data communication with an external device via the OBD-II port 4.
なお、ＯＢＤ−IIポート４は、前述のように、車両の運転席の近く（ハンドル周辺）に設置されるコネクタであり、車両の排出ガスに係る診断や車両機能の故障診断に加えて、ソフトウェアの不具合や鍵ＩＤ（ひいては照合ＩＤ）の初期化等に係るソフトウェア書き換え等が必要なときに、それぞれ対応する各種の外部装置に接続される通信ポートである。 As described above, the OBD-II port 4 is a connector installed near the driver's seat of the vehicle (around the steering wheel), and in addition to diagnosis related to vehicle exhaust gas and fault diagnosis of vehicle functions, software Communication ports connected to various corresponding external devices when software rewriting or the like relating to initialization of the key ID (and thus verification ID) is required.
車内用通信回路１１は、車載ＬＡＮ３を介してＥＣＵ６〜８に送信するための各種データが蓄積される送信バッファ１３と、車載ＬＡＮ３を介してＥＣＵ６〜８から受信した各種データが蓄積される受信バッファ１５と、車載ＬＡＮ３の各々のプロトコルに従ってデータ通信を行うための各種制御を行う車内用通信制御ＩＣ１７とを備える。 The in-vehicle communication circuit 11 includes a transmission buffer 13 in which various data to be transmitted to the ECUs 6 to 8 via the in-vehicle LAN 3 and a reception buffer in which various data received from the ECUs 6 to 8 through the in-vehicle LAN 3 are accumulated. 15 and an in-vehicle communication control IC 17 that performs various controls for performing data communication in accordance with each protocol of the in-vehicle LAN 3.
車内用通信制御ＩＣ１７は、マイコン３０から受け取った各種データを送信バッファ１３に記憶させるとともに、送信バッファ１３に蓄積された各種データの送信順を設定したり、他のＥＣＵ６〜８との間で車載ＬＡＮ３の通信線１０の使用権に関する調停を行うとともに、受信バッファ１５に蓄積された各種データを適宜マイコン３０に受け渡したりする。 The in-vehicle communication control IC 17 stores various data received from the microcomputer 30 in the transmission buffer 13, sets the transmission order of the various data stored in the transmission buffer 13, and is mounted on the vehicle with other ECUs 6 to 8. Arbitration regarding the right to use the communication line 10 of the LAN 3 is performed, and various data stored in the reception buffer 15 are appropriately transferred to the microcomputer 30.
一方、車外用通信回路２１は、ＯＢＤ−IIポート４を介して外部装置に送信するための各種データが蓄積される送信バッファ２３と、ＯＢＤ−IIポート４を介して外部装置から受信した各種データが蓄積される受信バッファ２５と、マイコン３０から受け取った各種データを送信バッファ２３に記憶させて順に外部装置に送信するとともに、受信バッファ２５に蓄積された各種データを順にマイコン３０に受け渡す車外用通信制御ＩＣ２７とを備える。 On the other hand, the vehicle communication circuit 21 includes a transmission buffer 23 in which various data to be transmitted to the external device via the OBD-II port 4 and various data received from the external device via the OBD-II port 4. Is stored in the transmission buffer 23 and is sequentially transmitted to the external device, and the various data accumulated in the reception buffer 25 is sequentially transferred to the microcomputer 30. And a communication control IC 27.
マイコン３０のメモリには、認証ＥＣＵ８のメモリに記憶された登録コードと同じものが記憶されている。そして、マイコン３０のＣＰＵは、車内用通信回路１１を制御して車載ＬＡＮ３ａ〜３ｄ間の通信を仲介する車内ゲートウェイ処理を行うとともに、メモリに記憶されたプログラムに基づいて以下の車外ゲートウェイ処理を実行するように構成されている。 The same code as the registration code stored in the memory of the authentication ECU 8 is stored in the memory of the microcomputer 30. The CPU of the microcomputer 30 controls the in-vehicle communication circuit 11 to perform in-vehicle gateway processing that mediates communication between the in-vehicle LANs 3a to 3d, and executes the following out-of-vehicle gateway processing based on a program stored in the memory. Is configured to do.
［車外ゲートウェイ処理］
次に、車外ゲートウェイ処理の手順を図３のフローチャートに沿って説明する。なお、本実施形態の車外ゲートウェイ処理は、ＯＢＤ−IIポート４に外部装置が接続されると開始し、ＯＢＤ−IIポート４と外部装置とが非接続状態になると終了するようにされている。
[External gateway processing]
Next, the procedure of the outside gateway process will be described with reference to the flowchart of FIG. Note that the exterior gateway processing of the present embodiment starts when an external device is connected to the OBD-II port 4 and ends when the OBD-II port 4 and the external device are disconnected.
本処理が開始されると、まず、Ｓ１１０では、外部装置から車外用通信回路２１を介して（つまり、ＯＢＤ−IIポート４経由の）リプログリクエストを受信したか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合には、Ｓ１２０に移行し、一方、否定的に判断した場合には、リプログリクエストを受信するまで待機する。 When this processing is started, first, in S110, it is determined whether or not a reprogram request has been received from the external device via the vehicle communication circuit 21 (that is, via the OBD-II port 4). If the determination is made, the process proceeds to S120. On the other hand, if the determination is negative, the process waits until a replog request is received.
なお、本実施形態のリプログリクエストは、前述のように認証ＥＣＵ８のメモリに記憶された照合ＩＤを初期化するためのものの他、制御系の車載ＬＡＮ３ａに接続されたＥＣＵ（制御系ＥＣＵ）や、ボデー系の車載ＬＡＮ３ｂに接続されたＥＣＵ（ボデー系ＥＣＵ）、ＡＶＣ系の車載ＬＡＮ３ｃに接続されたＥＣＵ（ＡＶＣ系ＥＣＵ）、イモビ系の車載ＬＡＮ３ｄに接続されたＥＣＵ（イモビ系ＥＣＵ）、ゲートウェイＥＣＵ５等のソフトウェア書き換え等もあり得る。このため、リプログリクエストには、前述の識別コードの他、ソフトウェア書き換えの対象となるＥＣＵ（対象ＥＣＵ）を指定するための情報も含まれている。 The reprogram request of the present embodiment is not only for initializing the collation ID stored in the memory of the authentication ECU 8 as described above, but also for the ECU (control system ECU) connected to the in-vehicle LAN 3a of the control system, ECU connected to the body-based in-vehicle LAN 3b (body-type ECU), ECU connected to the in-vehicle LAN 3c in the AVC system (AVC-based ECU), ECU connected to the in-vehicle in-vehicle LAN 3d (imobi-system ECU), gateway ECU 5 There are also possible software rewrites. For this reason, the replog request includes information for designating the ECU (target ECU) to be rewritten in addition to the above identification code.
Ｓ１２０では、後述するＳ１６０にて開始された停止期間が継続しているか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合には、Ｓ１８０に移行し、一方、否定的に判断した場合、つまり停止期間が終了している場合か停止期間がＳ１６０にて開始されていない場合には、Ｓ１３０に移行する。 In S120, it is determined whether or not the stop period started in S160, which will be described later, is continued. If a positive determination is made here, the process proceeds to S180, whereas if a negative determination is made, that is, If the stop period has ended or if the stop period has not started in S160, the process proceeds to S130.
Ｓ１３０では、Ｓ１１０にて受信したリプログリクエストのなかから識別コードを抽出し、続くＳ１４０では、Ｓ１３０にて抽出した識別コードが、マイコン３０のメモリに記憶された登録コードと一致するか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合には、Ｓ１５０に移行し、一方、否定的に判断した場合には、Ｓ１６０に移行する。 In S130, the identification code is extracted from the re-log request received in S110, and in subsequent S140, it is determined whether or not the identification code extracted in S130 matches the registration code stored in the memory of the microcomputer 30. If the determination is positive, the process proceeds to S150. On the other hand, if the determination is negative, the process proceeds to S160.
Ｓ１５０では、識別コードと登録コードとが一致することから、ＯＢＤ−IIポート４に接続された外部装置が正規のもの（正規ツール）であるとみなすことができるため、Ｓ１１０にて受信したリプログリクエストを車載ＬＡＮ３へ転送する処理（要求転送処理）を実行する。具体的には、Ｓ１１０にて受信したリプログリクエストのなかから対象ＥＣＵを指定するための情報を抽出し、当該リプログリクエスト車載ＬＡＮ３を介してその対象ＥＣＵに送信する。 In S150, since the identification code matches the registration code, the external device connected to the OBD-II port 4 can be regarded as a regular one (regular tool). Is transferred to the in-vehicle LAN 3 (request transfer process). Specifically, information for designating the target ECU is extracted from the reprogram request received in S110 and transmitted to the target ECU via the reprogram request in-vehicle LAN 3.
例えば、対象ＥＣＵが認証ＥＣＵ８である場合には、リプログリクエストが認証ＥＣＵ８に転送されると、認証ＥＣＵ８のＣＰＵは、再び識別コードと登録コードとが一致するか否かを判定し、一致すればメモリに記憶された照合ＩＤを初期化する等のリプログラミングを行うことになる。 For example, when the target ECU is the authentication ECU 8, when the replog request is transferred to the authentication ECU 8, the CPU of the authentication ECU 8 determines again whether the identification code and the registration code match. Reprogramming such as initializing the collation ID stored in the memory is performed.
よって、正規のものでない外部装置（不正ツール）からたまたま登録コードと一致する識別コードを含むリプログリクエストを受信してしまうと、上記のように照合ＩＤが初期化されてしまい、即ち、攻撃者が所持する偽の携帯機から受信した鍵ＩＤに照合ＩＤが書き換えられてしまい、その結果、偽の携帯機によって、例えばエンジンが始動され、車両の盗難に遭うリスクが生じる。 Therefore, if a relog request that happens to contain an identification code that matches the registration code happens to be received from an external device (unauthorized tool) that is not legitimate, the verification ID will be initialized as described above. The verification ID is rewritten to the key ID received from the possessed fake portable device. As a result, for example, the engine is started by the fake portable device, and there is a risk that the vehicle will be stolen.
このため、Ｓ１４０にて識別コードと登録コードとが不一致であると判断した場合には、Ｓ１５０における要求転送処理の実行を所定期間のあいだ禁止する。具体的には、Ｓ１６０では、この要求転送処理の実行を禁止するために予め設定された停止期間をセットし、続くＳ１７０では、Ｓ１６０にてセットされた停止期間のカウントを開始する。 For this reason, if it is determined in S140 that the identification code and the registration code do not match, execution of the request transfer process in S150 is prohibited for a predetermined period. Specifically, in S160, a preset stop period is set to prohibit execution of the request transfer process, and in subsequent S170, the count of the stop period set in S160 is started.
なお、停止期間は、図７に示すように、対象ＥＣＵ毎に設定されており、本実施形態では、ボデー系ＥＣＵに対する停止期間が最も短く、イモビ系ＥＣＵに対する停止期間が最も長く設定されている。 As shown in FIG. 7, the stop period is set for each target ECU. In this embodiment, the stop period for the body ECU is the shortest and the stop period for the immobilizer ECU is the longest. .
そして、続くＳ１８０では、Ｓ１７０にてカウントを開始した停止期間が満了したか否かを判断し、ここで肯定判断した場合には、Ｓ１１０に戻り、一方、否定判断した場合には、Ｓ１９０に移行する。なお、Ｓ１９０では、Ｓ１６０にてセットした停止期間を解除し、Ｓ１１０に戻る。 In the subsequent S180, it is determined whether or not the stop period started counting in S170 has expired. If an affirmative determination is made here, the process returns to S110, whereas if a negative determination is made, the process proceeds to S190. To do. In S190, the suspension period set in S160 is canceled, and the process returns to S110.
［動作］
このように構成された車両制御システム１では、図４（ａ）に示すように、正規ツールからＯＢＤ−IIポート４を介して正常なリプログリクエストを受信すると、ゲートウェイＥＣＵ（ＧＷ−ＥＣＵ）５が実行する車外ゲートウェイ処理によって認証が成功し、正常なリプログリクエストが対象ＥＣＵに転送される。
[Operation]
In the vehicle control system 1 configured as described above, when a normal replog request is received from the regular tool via the OBD-II port 4 as shown in FIG. 4A, the gateway ECU (GW-ECU) 5 Authentication is successfully performed by the gateway processing outside the vehicle, and a normal reprogram request is transferred to the target ECU.
そして、正常なリプログラムリクエストをゲートウェイＥＣＵ５から受信した対象ＥＣＵが、自身のメモリに記憶されたプログラムやデータを書き換えるリプログラミング（例えば認証ＥＣＵ８であれば照合ＩＤの初期化等）を行い、そのリプログラミングが正常に行われたことを表す応答信号（正常応答）を、ゲートウェイＥＣＵ５を介して正規ツールに返信する。 Then, the target ECU that has received the normal reprogram request from the gateway ECU 5 performs reprogramming (for example, initialization of the verification ID in the case of the authentication ECU 8) to rewrite the program and data stored in its own memory. A response signal (normal response) indicating that the programming has been normally performed is returned to the regular tool via the gateway ECU 5.
一方、図４（ｂ）に示すように、不正ツールからＯＢＤ−IIポート４を介して不正なリプログリクエストを受信すると、ゲートウェイＥＣＵ（ＧＷ−ＥＣＵ）５が実行する車外ゲートウェイ処理によって認証不可となり、これによりリプログリクエストの対象ＥＣＵへの転送が所定の停止期間のあいだ禁止される。 On the other hand, as shown in FIG. 4 (b), when an unauthorized re-log request is received from the unauthorized tool via the OBD-II port 4, the gateway ECU (GW-ECU) 5 performs authentication, and authentication is impossible. As a result, the transfer of the reprogram request to the target ECU is prohibited during a predetermined stop period.
これにより、停止期間のあいだに、不正ツールから各々に異なる識別コードがランダムに挿入された（総当りによる）リプログリクエストを次々と受信し、そのなかにたまたま登録コードと同じコードとしての正規の識別コードを含むリプログリクエストが混入している場合であっても、このような不正ツールからのリプログリクエストが対象ＥＣＵに転送されずに済むことになる。 As a result, during the suspension period, re-log requests with different identification codes inserted randomly from each unauthorized tool (by brute force) are received one after another, and the regular identification as the same code as the registration code happens to be received. Even if a reprogram request including a code is mixed, the reprogram request from such an unauthorized tool is not transferred to the target ECU.
また、停止期間が解除された後に、不正ツールから最初に送られてくるリプログリクエストの識別コードが登録コードと一致しない限り、再び停止期間がセットされ、同様に不正ツールからの総当りによるリプログリクエストから、対象ＥＣＵが守られることになる。 In addition, after the suspension period is canceled, the suspension period is set again unless the identification code of the first reprogram request sent from the unauthorized tool matches the registration code. Therefore, the target ECU is protected.
［効果］
以上説明したように、本実施形態の車両制御システム１では、外部装置から不正なリプログリクエストを受信する毎に、不正ツールが複数のリプログリクエストを送信してくる期間よりも長い停止期間がセットされるため、不正ツールから送られてくる正規の識別コードを含むリプログリクエストを認証してしまう確率を下げることができる。
[effect]
As described above, in the vehicle control system 1 of the present embodiment, every time an illegal replog request is received from an external device, a stop period longer than the period during which the unauthorized tool transmits a plurality of replog requests is set. Therefore, it is possible to reduce the probability of authenticating a reprogram request including a regular identification code sent from an unauthorized tool.
従って、本実施形態の車両制御システム１によれば、不正ツールを使用する攻撃者がソフトウェア書き換えを試みなければならない時間を増やすことが可能となり、その結果、攻撃者にそのような試みを諦めさせることに繋がり、これにより、車両の電子制御装置に対する外部からの不正なソフトウェア書き換えを抑止することができる。 Therefore, according to the vehicle control system 1 of the present embodiment, it is possible to increase the time that an attacker who uses a fraudulent tool must try to rewrite the software, and as a result, the attacker gives up such an attempt. As a result, unauthorized software rewriting from the outside to the electronic control device of the vehicle can be suppressed.
また、車両制御システム１では、イモビ系ＥＣＵに対する停止期間が最も長くセットされるため、不正ツールによって認証ＥＣＵ８のメモリに記憶された照合ＩＤが初期化されてしまう確率を比較的大きく下げることができ、これにより車両の盗難に対する抑止力を高めることができる。 Moreover, in the vehicle control system 1, since the stop period with respect to the immobilizer ECU is set to be the longest, the probability that the verification ID stored in the memory of the authentication ECU 8 is initialized by the unauthorized tool can be relatively greatly reduced. Thus, the deterrence against the vehicle theft can be increased.
さらには、車両制御システム１では、ゲートウェイＥＣＵ５だけでなく、対象ＥＣＵ（例えば認証ＥＣＵ８）もリプログリクエストに含まれる識別コードと登録コードとが一致するか否かを判定する処理を行うため、ゲートウェイＥＣＵ５が誤判定して不正なリプログリクエストを転送してしまった場合であっても、対象ＥＣＵへの不正なリプログラミングを防止することができる。 Furthermore, in the vehicle control system 1, not only the gateway ECU 5 but also the target ECU (for example, the authentication ECU 8) performs processing for determining whether or not the identification code included in the reprolog request matches the registration code. Even if it is erroneously determined and an illegal reprogram request is transferred, illegal reprogramming to the target ECU can be prevented.
なお、本実施形態において、ＯＢＤ−IIポート４が通信ポート、車外用通信回路２１およびＳ１１０の処理を実行するマイコン３０が要求受信手段、車内用通信回路１１およびＳ１３０〜Ｓ１５０の処理を実行するマイコン３０が要求転送手段、Ｓ１２０〜Ｓ１４０およびＳ１６０〜Ｓ１９０の処理を実行するマイコン３０が転送停止手段の各一例にそれぞれ相当する。 In the present embodiment, the OBD-II port 4 is a communication port, the microcomputer 30 that executes the processing of the vehicle communication circuit 21 and S110 is the request receiving means, the vehicle communication circuit 11 and the microcomputer that executes the processing of S130 to S150. 30 is a request transfer unit, and the microcomputer 30 that executes the processes of S120 to S140 and S160 to S190 corresponds to an example of a transfer stop unit.
［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
[Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is possible to implement in various aspects.
例えば、上記実施形態の車両制御システム１では、通信ポートの一例としてＯＢＤ−IIポート４を挙げたが、ＯＢＤ−IIポート４のように有線接続されるものに限らず、例えば通信機３８のように無線接続されるものであってもよい。 For example, in the vehicle control system 1 of the above-described embodiment, the OBD-II port 4 is cited as an example of the communication port. However, the OBD-II port 4 is not limited to a wired connection such as the OBD-II port 4, and a communication device 38, for example. It may be wirelessly connected.
また、上記実施形態の車両制御システム１では、要求受信手段、要求転送手段および転送停止手段を備える構成要素の一例としてゲートウェイＥＣＵ５を挙げたが、これに限定されるものではなく、例えば通信機３８に接続された認証ＥＣＵ８であってもよいし、上記以外の通信ポートと他のＥＣＵとの間の通信を仲介する他のＥＣＵであってもよい。 In the vehicle control system 1 of the above embodiment, the gateway ECU 5 has been described as an example of a component including the request receiving unit, the request transfer unit, and the transfer stop unit. However, the configuration is not limited thereto. It may be an authentication ECU 8 connected to, or another ECU that mediates communication between a communication port other than the above and another ECU.
また、上記実施形態の車両制御システム１では、ボデー系ＥＣＵに対する停止期間が最も短く、イモビ系ＥＣＵに対する停止期間が最も長く設定されているが、これらに限定されるものではなく、停止期間は、想定される被害の深刻度に応じて設定されていればよい。さらに言えば、停止期間は、車載ＬＡＮ３に接続されたＥＣＵ毎により細分化して設定されてもよい。 In the vehicle control system 1 of the above embodiment, the stop period for the body ECU is the shortest and the stop period for the immobilizer ECU is set to be the longest. However, the present invention is not limited to these. It only needs to be set according to the severity of the assumed damage. Furthermore, the stop period may be set by subdividing for each ECU connected to the in-vehicle LAN 3.
１…車両制御システム、３ａ…制御系車載ＬＡＮ、３ｂ…ボデー系車載ＬＡＮ、３ｃ…ＡＶＣ系車載ＬＡＮ、３ｄ…イモビ系車載ＬＡＮ４…ＯＢＤ−IIポート、５…ゲートウェイＥＣＵ、６…エンジンＥＣＵ、７…ドアロックＥＣＵ、８…認証ＥＣＵ、１１…車内用通信回路、２０…携帯機、２１…車外用通信回路、３０…マイコン、３６…スタータ、３７…ドアロックモータ、３８…通信機。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle control system, 3a ... Control system vehicle-mounted LAN, 3b ... Body system vehicle-mounted LAN, 3c ... AVC system vehicle-mounted LAN, 3d ... Immobility system vehicle-mounted LAN4 ... OBD-II port, 5 ... Gateway ECU, 6 ... Engine ECU, 7 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Door lock ECU, 8 ... Authentication ECU, 11 ... Communication circuit for vehicle interior, 20 ... Portable machine, 21 ... Communication circuit for vehicle exterior, 30 ... Microcomputer, 36 ... Starter, 37 ... Door lock motor, 38 ... Communication device.
Claims (3)
前記複数の電子制御装置のうち対象となる少なくとも一つの電子制御装置を対象制御装置とし、外部装置との間でデータ通信を行うための通信ポートを介して、該対象制御装置上のソフトウェア書き換えを行うためのリプログラム要求を受信する要求受信手段と、
前記要求受信手段を介して受信したリプログラム要求に含まれている識別コードが、予め登録された登録コードと一致する場合に、該リプログラム要求を前記対象制御装置に前記ローカルエリアネットワークを介して送信する要求転送手段と、
前記要求受信手段を介して受信したリプログラム要求に含まれている識別コードと前記登録コードとが不一致である場合、前記要求転送手段による該リプログラム要求の送信を予め設定された停止期間だけ禁止する転送停止手段と、
を備えることを特徴とする車両通信システム。 A vehicle communication system in which a plurality of electronic control devices are respectively connected to a local area network,
Software rewriting on the target control device is performed via a communication port for performing data communication with an external device using at least one target electronic control device as the target control device among the plurality of electronic control devices. Request receiving means for receiving a reprogram request to perform;
When the identification code included in the reprogram request received via the request receiving means matches a pre-registered registration code, the reprogram request is sent to the target control device via the local area network. A request transfer means for transmitting;
When the identification code included in the reprogram request received via the request receiving means and the registration code do not match, the request transfer means prohibits transmission of the reprogram request for a preset stop period. Transfer stop means to
A vehicle communication system comprising:
これら複数のローカルエリアネットワーク間のデータ通信を仲介するゲートウェイ装置と、
を備えた車両通信システムであって、
前記複数の電子制御装置のうち対象となる少なくとも一つの電子制御装置を対象制御装置とし、
前記ゲートウェイ装置は、
外部装置との間でデータ通信を行うための通信ポートを介して、該対象制御装置上のソフトウェア書き換えを行うためのリプログラム要求を受信する要求受信手段と、
前記要求受信手段を介して受信したリプログラム要求に含まれている識別コードが、予め登録された登録コードと一致する場合に、該リプログラム要求を前記対象制御装置に前記ローカルエリアネットワークを介して送信する要求転送手段と、
前記要求受信手段を介して受信したリプログラム要求に含まれている識別コードと前記登録コードとが不一致である場合、前記要求転送手段による該リプログラム要求の送信を予め設定された停止期間だけ禁止する転送停止手段と、
を備えることを特徴とする車両通信システム。 A plurality of local area networks to which one or more electronic control units are respectively connected;
A gateway device that mediates data communication between the plurality of local area networks;
A vehicle communication system comprising:
Among the plurality of electronic control devices, at least one electronic control device as a target is a target control device,
The gateway device is
Request receiving means for receiving a reprogram request for rewriting software on the target control device via a communication port for performing data communication with an external device;
When the identification code included in the reprogram request received via the request receiving means matches a pre-registered registration code, the reprogram request is sent to the target control device via the local area network. A request transfer means for transmitting;
When the identification code included in the reprogram request received via the request receiving means and the registration code do not match, the request transfer means prohibits transmission of the reprogram request for a preset stop period. Transfer stop means to
A vehicle communication system comprising:
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