技术摘要：
本发明公开了一种车辆CAN总线仿真与攻击系统及方法。所述系统包括模拟ECU的CAN节点、PC端、OBD‑Ⅱ；所述CAN节点通过CAN_H总线和CAN_L总线两个接口连接到CAN节点的面包板上面，同时通过串口连接到多口USB接口板，多口USB接口板接入PC端，完成CAN节点和PC之间的串口通信 全部
背景技术：
随着物联网技术与汽车产业的加速融合,现代车辆的智能化和网联化程度不断 加深。为了向用户提供更舒适的行车体验，汽车电子控制单元(Electronic Control Unit, ECU)的数目逐年提升，与外界的通信信接口如3G/4G、蓝牙等愈加丰富,车辆不再是一个孤 立封闭的机械产品，而是一个具有复杂车载网络的开放系统。车辆的开放性和电子化导致 网络安全问题日益突出，黑客一旦通过外部接口进入车载网络即可实施攻击,轻则隐私泄 露，重则车毁人亡。控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)总线作为应用最广泛 的车辆总线之一，是黑客重点攻击对象。近年来,攻击者接连通过蓝牙、车载诊断系统(On- Board Diagnostics，OBD)等接口渗入到CAN总线内部实施恶意攻击,严重危害行车安全。 攻击者可通过外部访问接口渗透到车载CAN总线网络，对车载CAN总线网络发送恶 意的攻击报文，干预汽车工况。车辆CAN总线仿真与攻击平台，主要通过Arduino模拟车辆 ECU，并通过与PC的串口通信和车辆CAN真实数据的导入来模拟车辆CAN总线的运行，同时系 统对仿真车辆的CAN总线和ECU实施多种攻击，包括挂起攻击、冒充攻击、伪装攻击等等。该 系统通过仿真黑客攻击，从而预防潜在黑客攻击，进一步增强车辆CAN总线的安全性，降低 车辆遭受攻击的可能性。
技术实现要素：
本发明的目的在填补现有CAN总线仿真与攻击系统的空白。提供了一种车辆CAN总 线仿真与攻击系统及方法。 本发明的具体技术方案如下： 一种车辆CAN总线仿真与攻击系统，所述系统包括模拟ECU的CAN节点、PC端、OBD-Ⅱ； 所述CAN节点通过CAN_H总线和CAN_L总线两个接口连接到CAN节点上的面包板上面，同 时通过串口连接到多口USB接口板，多口USB接口板接入PC端，完成CAN节点和PC之间的串口 通信； 所述OBD-Ⅱ分别用两根CAN总线连接线接到串行CAN节点的CAN_H和CAN_L上。 上述CAN节点采用Arduino Uno 3底板和CAN-BUS Shield扩展板； 所述PC端通过USB串口连接CAN-BUS Shield板子，实现一对一串口数据通信，包括PC向 各个ECU发送控制命令，ECU返回各自状态和发送到CAN节点上的数据内容； 所述OBD-Ⅱ通过DB9-OBD2连接线，一端接入CAN节点，一端接入OBD-Ⅱ连接器，同时 OBD-Ⅱ连接器16Pin接口的CAN High（J-2234）和CAN Low（J-2234）分别用两根CAN总线连接 线接到串行CAN节点的CAN_H和CAN_L上，同时，Grove 连接线将CAN节点的4Pin Grove连接 器连接到ArduinoUno 3底板上。 4 CN 111596570 A 说 明 书 2/5 页 一种车辆CAN总线仿真与攻击方法，利用上述的系统，包括如下步骤： （1）、模拟ECU的CAN节点，实现CAN节点和PC之间的串口通信； （2）、根据所要模拟的ECU及模拟攻击的ECU的数目，选择合适的接口板； （3）、PC端读入Excel数据，按照CANID发送给每个ECU； （4）、OBD-Ⅱ接口的配置； （5）、连接COM串口，进行冒充攻击； （6）、选择需要挂起的ECU对其进行挂起攻击； （7）、连接COM串口，进行伪装攻击； （8）、车辆ECU状态显示。 上述步骤（3）具体包括如下步骤： 外部导入真实CAN数据按钮，点击后选择PC端本地的Excel文件，显示在按钮下面的 DataGridView控件中，点击启动按钮，则将数据按照CANID发送给各个ECU。 上述步骤（4）包括如下步骤： （4-1）、OBD-Ⅱ通过DB9-OBD2连接线，一端接入CAN节点，一端接入OBD-Ⅱ连接器，同时 OBD-Ⅱ连接器16Pin接口的CAN High（J-2234）和CAN Low（J-2234）分别用两根CAN总线连接 线接到串行CAN节点的CAN_H和CAN_L上，同时，Grove 连接线将CAN节点的4Pin Grove连接 器连接到ArduinoUno 3底板上； （4-2）、ArduinoUno 3读取CAN总线数据。 （4-3）、存储数据到PC。 上述步骤（5）具体包括如下步骤： （5-1）、首先连接正常的ECU和攻击者，把2个串口设置成显示窗口，用于控制台CAN信息 显示； （5-2）、设置攻击策略； 进入冒充攻击窗口，然后在攻击者上点击策略设置，选择要冒充的ECU； （5-3）、正常启动车辆； 首先在车辆服务设置窗口导入真实车辆数据，然后点击启动，等正常启动后在某一个 时间段点击冒充，进行冒充攻击； （5-4）、进行冒充攻击； 在PC端显示冒充攻击后两个ECU信息在总线上的实时输出； （5-5）、查看车辆ECU状态图。 上述步骤（6）具体包括如下步骤： （6-1）、连接任意ECU； （6-2）、进入挂起攻击界面，选择需要挂起的ECU然后点击挂起； （6-3）、挂起和恢复； 挂起后，原先正常的ECU就不会再发送任何CAN数据；点击恢复，也就是停止挂起攻击 后，ECU又恢复正常状态，正常发送数据； （6-4）、查看车辆ECU状态图，查看车辆各个ECU的变化。 上述步骤（7）具体包括如下步骤： （7-1）、连接攻击者： 5 CN 111596570 A 说 明 书 3/5 页 连接COM串口，连接正常的ECU和打算伪装的攻击者； （7-2）、伪装攻击策略设置：进入伪装攻击策略设置界面，伪装正常的ECU，并间隔若干 时间发送CAN数据到总线上； （7-3）、进行伪装攻击； 车辆ECU正常点击伪装按钮，对ECU实施伪装攻击，正常的ECU被挂起，同时攻击者开始 伪装发送CAN数据，选择一定的时间点击停止按钮，伪装结束，这时候被挂起的ECU又恢复了 正常状态； （7-4）、查看车辆ECU状态图。 本发明的有益效果如下： 该系统通过Arduino模拟车辆ECU，并通过与PC的串口通信和车辆CAN真实数据的导入 来模拟车辆CAN总线的运行，同时系统对仿真车辆的CAN总线和ECU实施多种攻击，包括挂起 攻击、冒充攻击、伪装攻击等等。该系统为预防潜在的黑客攻击提供了较好的检测。 附图说明 下面结合附图和
