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航芯方(fang)案(an)分享 | V2X安全認證方(fang)案(an)
車(che)聯網是汽車(che)未來發展的重要趨(qu)勢，C-V2X也已(yi)成為世(shi)界主(zhu)流的車(che)聯網技術，可提(ti)(ti)升車(che)輛整(zheng)體的智(zhi)能(neng)駕(jia)駛(shi)水(shui)平，為用(yong)戶提(ti)(ti)供安全、舒適、智(zhi)能(neng)、高(gao)效的駕(jia)駛(shi)感受，同時提(ti)(ti)高(gao)交通運行效率，提(ti)(ti)升社會交通服務的智(zhi)能(neng)化水(shui)平。
上海航芯也積極投入到C-V2X產業中，重磅推出基于ACX200T的V2X解決方案，可助力汽車領域客戶，加快車聯網產品的研發進度。
什么是V2X
V2X(Vehicle to Everything)即(ji)車(che)(che)連萬物，是指(zhi)車(che)(che)與(yu)(yu)外界通(tong)(tong)(tong)(tong)訊，即(ji)車(che)(che)聯網(wang)(wang)，包括車(che)(che)與(yu)(yu)車(che)(che)、車(che)(che)與(yu)(yu)路側(ce)設(she)備、車(che)(che)與(yu)(yu)云端后(hou)臺、車(che)(che)與(yu)(yu)人(智能終端)的(de)通(tong)(tong)(tong)(tong)訊等(deng)。車(che)(che)聯網(wang)(wang)是汽車(che)(che)、通(tong)(tong)(tong)(tong)信、交(jiao)通(tong)(tong)(tong)(tong)等(deng)多個行業相融合的(de)新產業，是新的(de)經濟增長點。
C-V2X(Cellular-V2X，蜂窩(wo)車(che)(che)聯(lian)網)是基(ji)于3G/4G/5G等蜂窩(wo)網絡通(tong)(tong)(tong)信(xin)技術(shu)演進(jin)形成的車(che)(che)用無線(xian)通(tong)(tong)(tong)信(xin)技術(shu)，包含兩種通(tong)(tong)(tong)信(xin)接(jie)口，一種是車(che)(che)、路側設備(bei)和人(智(zhi)能(neng)終(zhong)端)之間(jian)的短(duan)距離直接(jie)通(tong)(tong)(tong)信(xin)接(jie)口(PC5接(jie)口)；另一種是車(che)(che)與(yu)基(ji)站之間(jian)的通(tong)(tong)(tong)信(xin)接(jie)口(Uu接(jie)口)，可以實現車(che)(che)云端后(hou)臺(tai)等長(chang)距離的通(tong)(tong)(tong)信(xin)。由IMT-2020（5G）推(tui)進(jin)組(zu)C-V2X工作組(zu)、中國智(zhi)能(neng)網聯(lian)汽車(che)(che)產業(ye)創(chuang)新聯(lian)盟、中國汽車(che)(che)工程(cheng)學會(hui)等共(gong)同舉辦的四(si)跨(kua)(kua)(kua)(跨(kua)(kua)(kua)芯片模組(zu)、跨(kua)(kua)(kua)終(zhong)端、跨(kua)(kua)(kua)整車(che)(che)、跨(kua)(kua)(kua)安全(quan)平臺(tai))、新四(si)跨(kua)(kua)(kua)活動，自2018年開始，每年舉辦一次(ci)，已連(lian)續辦了四(si)次(ci)，參與(yu)企業(ye)上百家，覆(fu)蓋汽車(che)(che)、通(tong)(tong)(tong)信(xin)、交通(tong)(tong)(tong)、地圖(tu)和定位、信(xin)息安全(quan)、密碼等多領域，共(gong)同搭建技術(shu)平臺(tai)，促進(jin)了車(che)(che)聯(lian)網規模化(hua)商用部(bu)署(shu)。
航芯V2X解(jie)決方案(an)
上海航(hang)芯作為安全芯片服(fu)務商，積極投入到C-V2X產業(ye)中，研(yan)發出針(zhen)對車(che)聯(lian)網應(ying)(ying)用的(de)高速簽名驗(yan)簽安全芯片ACX200T，并對《基于LTE的(de)車(che)聯(lian)網無線通信(xin)技(ji)術(shu)》的(de)各項標(biao)準進(jin)行研(yan)究(jiu)，如“安全證(zheng)書管理系統(tong)技(ji)術(shu)要求”、“應(ying)(ying)用層及應(ying)(ying)用數據交(jiao)互標(biao)準”、“直連通信(xin)系統(tong)路側單元(yuan)技(ji)術(shu)要求”等，推出基于ACX200T的(de)航(hang)芯V2X解決方案。
該方案采用NXP i.MX6Q作為AP，航芯ACX200T通過USB(僅(jin)量產版(ban)支持)/SPI連接到AP，搭載V2X通訊模組(zu)、4G模組(zu)、7寸電(dian)容(rong)觸摸顯示屏等，整個方案硬件框圖如圖1所示。
圖1. 航(hang)芯V2X方案(an)硬件(jian)框圖
該方案的規格(ge)為：
? NXP i.MX6Q 4核 Cortex-A9 1.2G主頻，1G DDR3內存，4G eMMC，Linux 4.9.88
? 7寸電容觸(chu)摸(mo)顯示屏
? 1路以太網和4G通訊(xun)、1個TF卡槽
? 兩路CAN
? 航芯(xin)ACX200T
? 支持宸芯CX7101模塊/芯訊(xun)通SIM8100模塊等V2X模塊
? V2X PC5直連通信
? GNSS時鐘同步
? 采用5V直流(liu)輸入
該方案的軟件架構如圖2所示：
圖2. 航芯V2X方案軟(ruan)件架(jia)構圖
整個方案具有如下特色：
? 航芯ACX200T加密庫提供國密SM2、SM3、SM4安(an)全算(suan)法(fa)和國際(ji)ECDSA、SHA256、AES等安(an)全算(suan)法(fa)
? 內核態(tai)：SM2簽(qian)名10000次/秒(miao)、驗簽(qian)6000次/秒(miao)；ECDSA簽(qian)名10000次/秒(miao)、驗簽(qian)5000次/秒(miao)
SPI-X1接口實測：SM2簽(qian)名(ming)4100次/秒、驗(yan)簽(qian)3200次/秒；ECDSA簽(qian)名(ming)4100次/秒、驗(yan)簽(qian)2900次/秒
? 航芯(xin)ACX200T密鑰(yao)(yao)管(guan)理庫提供密鑰(yao)(yao)管(guan)理接(jie)口(kou)，采用安全芯(xin)片硬件(jian)安全存儲
? 提供(gong)C-V2X安全證(zheng)書管(guan)理協議棧(zhan)庫，滿足《基于LTE的車聯網無線通(tong)信(xin)技術 安全證(zheng)書管(guan)理系統技術要求(qiu)》規范(fan)要求(qiu)
? 提供C-V2X消息層的協議棧庫，滿足《合(he)作式智(zhi)能運輸系統 車用通信系統應用層及應用數據交互標準》（TCSAE 53-2017）規范要求
? 中國信(xin)通(tong)院(yuan)C-V2X協議一致(zhi)性測試接(jie)口(kou)，滿足(zu)信(xin)通(tong)院(yuan)一致(zhi)性測試要求
? 支持V2X證(zheng)書(shu)離線灌(guan)裝，GBA在(zai)線證(zheng)書(shu)申(shen)請
客戶即(ji)插即(ji)用
針對(dui)客戶已有AP平臺(tai)的情況，上(shang)(shang)海航芯(xin)提供ACX200T應用方案(an)，只(zhi)需在硬件上(shang)(shang)將ACX200T芯(xin)片的SPI和(he)GPIO連接AP的SPI和(he)GPIO接口，軟件上(shang)(shang)直(zhi)接調(diao)用上(shang)(shang)海航芯(xin)提供的動(dong)態庫libse.so或(huo)libacx200t.so接口，從而實現客戶對(dui)ACX200T芯(xin)片的即插即用。整個(ge)ACX200T應用框圖如(ru)圖3所示。
圖(tu)3. ACX200T應用框圖(tu)
該應用方案的特色(se)為：
? 客戶直接(jie)調用(yong)so里的(de)API接(jie)口(kou)，即插即用(yong)
? ACX200T支持兩路SPI同時接到AP，可以做到簽名驗簽的并(bing)行處理
? 針對客戶除(chu)V2X的高(gao)速(su)簽(qian)名驗簽(qian)外的低速(su)安全算(suan)法接口，可以額外再提供一路UART來處理
AP端的(de)Demo源(yuan)碼見Gitee鏈接：
Qt Demo鏈接(jie)：
AP端(duan)Demo鏈接：
結語
上(shang)海航芯作(zuo)為(wei)IMT-2020（5G）推進組C-V2X工作(zuo)組成員，積極參與到V2X相關標準的(de)(de)制(zhi)定和討論中，同時也了解最新(xin)的(de)(de)行(xing)業(ye)規范要求(qiu)。此次上(shang)海航芯推出(chu)的(de)(de)V2X解決(jue)方案和ACX200T應用方案滿(man)足(zu)車聯(lian)網(wang)的(de)(de)行(xing)業(ye)應用需求(qiu)，將加(jia)快客(ke)戶的(de)(de)車聯(lian)網(wang)產品研發進度，助力客(ke)戶產品提早上(shang)市。
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