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航(hang)芯方案(an)分享 | V2X安全認證方案(an)


車聯網(wang)是(shi)汽車未來發(fa)展的(de)重要趨(qu)勢,C-V2X也(ye)已成(cheng)為世界(jie)主流的(de)車聯網(wang)技術,可提升車輛整(zheng)體的(de)智(zhi)能(neng)(neng)駕(jia)駛水(shui)平(ping),為用戶提供(gong)安全、舒適、智(zhi)能(neng)(neng)、高(gao)效的(de)駕(jia)駛感受,同時提高(gao)交通(tong)運行效率,提升社會交通(tong)服(fu)務的(de)智(zhi)能(neng)(neng)化(hua)水(shui)平(ping)。


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)即車(che)(che)(che)(che)連(lian)萬(wan)物(wu),是(shi)指車(che)(che)(che)(che)與(yu)外界通訊(xun)(xun),即車(che)(che)(che)(che)聯網,包括車(che)(che)(che)(che)與(yu)車(che)(che)(che)(che)、車(che)(che)(che)(che)與(yu)路側設備、車(che)(che)(che)(che)與(yu)云端后臺、車(che)(che)(che)(che)與(yu)人(智能終端)的通訊(xun)(xun)等。車(che)(che)(che)(che)聯網是(shi)汽車(che)(che)(che)(che)、通信、交通等多個行業(ye)相(xiang)融合的新產業(ye),是(shi)新的經(jing)濟增長點。


C-V2X(Cellular-V2X,蜂窩車(che)聯(lian)網(wang)(wang))是基于(yu)3G/4G/5G等(deng)蜂窩網(wang)(wang)絡(luo)通(tong)(tong)信技術演進形成的(de)車(che)用無線通(tong)(tong)信技術,包含兩(liang)種通(tong)(tong)信接口,一種是車(che)、路側(ce)設備和(he)(he)人(ren)(智能終端(duan))之間(jian)的(de)短距離(li)直接通(tong)(tong)信接口(PC5接口);另一種是車(che)與(yu)(yu)基站之間(jian)的(de)通(tong)(tong)信接口(Uu接口),可以實現車(che)云(yun)端(duan)后臺(tai)(tai)等(deng)長(chang)距離(li)的(de)通(tong)(tong)信。由IMT-2020(5G)推(tui)進組C-V2X工作組、中(zhong)國(guo)智能網(wang)(wang)聯(lian)汽車(che)產業(ye)創新聯(lian)盟(meng)、中(zhong)國(guo)汽車(che)工程(cheng)學會等(deng)共(gong)同舉辦(ban)(ban)的(de)四跨(kua)(跨(kua)芯片模組、跨(kua)終端(duan)、跨(kua)整車(che)、跨(kua)安(an)全平臺(tai)(tai))、新四跨(kua)活動,自2018年開始(shi),每年舉辦(ban)(ban)一次(ci),已連續辦(ban)(ban)了四次(ci),參(can)與(yu)(yu)企業(ye)上百(bai)家,覆蓋汽車(che)、通(tong)(tong)信、交通(tong)(tong)、地圖(tu)和(he)(he)定位、信息(xi)安(an)全、密碼等(deng)多領(ling)域,共(gong)同搭建(jian)技術平臺(tai)(tai),促進了車(che)聯(lian)網(wang)(wang)規模化商用部署。


航芯V2X解決方案(an)


上海(hai)航芯(xin)作為安(an)全(quan)芯(xin)片(pian)服務商,積(ji)極投入到C-V2X產業中,研發(fa)出針對車聯網應用的(de)(de)(de)高速簽名驗簽安(an)全(quan)芯(xin)片(pian)ACX200T,并對《基于LTE的(de)(de)(de)車聯網無線通信(xin)技術(shu)》的(de)(de)(de)各項標準進行研究,如“安(an)全(quan)證書(shu)管理系(xi)(xi)統技術(shu)要求”、“應用層及應用數據交互標準”、“直連通信(xin)系(xi)(xi)統路側單元技術(shu)要求”等,推出基于ACX200T的(de)(de)(de)航芯(xin)V2X解決方(fang)案。


該方案采用(yong)NXP i.MX6Q作(zuo)為AP,航(hang)芯ACX200T通過USB(僅(jin)量(liang)產版支持)/SPI連接到AP,搭載V2X通訊模組(zu)、4G模組(zu)、7寸(cun)電容觸(chu)摸顯示(shi)(shi)屏(ping)等,整個(ge)方案硬件框圖如(ru)圖1所示(shi)(shi)。




圖1. 航芯(xin)V2X方案(an)硬件(jian)框圖


該(gai)方案的規格為(wei):


? NXP i.MX6Q 4核 Cortex-A9 1.2G主頻,1G DDR3內存(cun),4G eMMC,Linux 4.9.88


? 7寸電容(rong)觸(chu)摸顯示屏


? 1路(lu)以太網和4G通訊(xun)、1個TF卡槽


? 兩(liang)路(lu)CAN


? 航芯ACX200T


? 支持宸芯(xin)CX7101模(mo)塊/芯(xin)訊通SIM8100模(mo)塊等V2X模(mo)塊


? V2X PC5直連(lian)通信


? GNSS時鐘同步(bu)


? 采用5V直流(liu)輸入


該方(fang)案(an)的(de)軟件架構如圖2所示:



圖2. 航芯V2X方案軟件架構(gou)圖


整個方案具有如下特(te)色:


? 航(hang)芯ACX200T加(jia)密庫(ku)提供(gong)國密SM2、SM3、SM4安全(quan)(quan)算法(fa)和(he)國際ECDSA、SHA256、AES等安全(quan)(quan)算法(fa)


? 內核態:SM2簽名10000次/秒(miao)、驗簽6000次/秒(miao);ECDSA簽名10000次/秒(miao)、驗簽5000次/秒(miao)


SPI-X1接(jie)口實測(ce):SM2簽(qian)名4100次(ci)/秒、驗簽(qian)3200次(ci)/秒;ECDSA簽(qian)名4100次(ci)/秒、驗簽(qian)2900次(ci)/秒


? 航(hang)芯(xin)ACX200T密(mi)鑰管理庫提供密(mi)鑰管理接(jie)口,采用(yong)安全芯(xin)片(pian)硬件(jian)安全存儲


? 提(ti)供C-V2X安全(quan)證書(shu)管理(li)協議棧(zhan)庫(ku),滿足(zu)《基于LTE的車聯網(wang)無線通信技術(shu) 安全(quan)證書(shu)管理(li)系統技術(shu)要(yao)求》規(gui)范要(yao)求


? 提供C-V2X消(xiao)息層(ceng)的協議棧庫,滿(man)足(zu)《合作式(shi)智能運輸系統 車用(yong)通信系統應用(yong)層(ceng)及應用(yong)數(shu)據(ju)交(jiao)互標準》(TCSAE 53-2017)規范要求


? 中國(guo)信通(tong)院(yuan)C-V2X協(xie)議一致(zhi)性測試接口,滿足信通(tong)院(yuan)一致(zhi)性測試要求


? 支持V2X證書(shu)離線灌裝,GBA在線證書(shu)申請


客戶即插即用(yong)


針對客戶已有AP平臺的情況,上(shang)(shang)海航芯(xin)提(ti)供(gong)(gong)ACX200T應用方案,只需(xu)在硬件(jian)上(shang)(shang)將ACX200T芯(xin)片(pian)的SPI和(he)GPIO連接AP的SPI和(he)GPIO接口,軟件(jian)上(shang)(shang)直接調用上(shang)(shang)海航芯(xin)提(ti)供(gong)(gong)的動態庫libse.so或(huo)libacx200t.so接口,從而實(shi)現客戶對ACX200T芯(xin)片(pian)的即插即用。整個ACX200T應用框圖如(ru)圖3所示(shi)。



圖3. ACX200T應用(yong)框圖


該應用(yong)方案(an)的特色為:


? 客戶直接調用(yong)so里(li)的(de)API接口,即插即用(yong)


? ACX200T支持兩路(lu)SPI同時接到AP,可以(yi)做(zuo)到簽名驗(yan)簽的并行(xing)處理(li)


? 針對客(ke)戶除(chu)V2X的高(gao)速簽名驗(yan)簽外(wai)的低(di)速安全(quan)算法接口,可以額外(wai)再提供一路UART來處理


AP端的Demo源碼見Gitee鏈接:


Qt Demo鏈接:



AP端Demo鏈(lian)接(jie):




結語


上海(hai)航芯作(zuo)為IMT-2020(5G)推進組C-V2X工作(zuo)組成員,積(ji)極參與到(dao)V2X相(xiang)關標(biao)準的(de)(de)制定(ding)和(he)討(tao)論中,同(tong)時也了解最新(xin)的(de)(de)行業規范要求。此(ci)次上海(hai)航芯推出的(de)(de)V2X解決方(fang)案和(he)ACX200T應用方(fang)案滿足車聯(lian)網的(de)(de)行業應用需求,將加快客戶的(de)(de)車聯(lian)網產(chan)品研發進度,助力客戶產(chan)品提早上市。


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