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航芯(xin)方(fang)案分享 | V2X安全認證方(fang)案
車(che)聯網是汽車(che)未來發(fa)展的重要(yao)趨勢，C-V2X也(ye)已成為世界主(zhu)流的車(che)聯網技術，可提(ti)升車(che)輛(liang)整(zheng)體的智能駕(jia)駛(shi)水平，為用戶(hu)提(ti)供安全、舒適、智能、高效的駕(jia)駛(shi)感受，同時提(ti)高交通運行效率，提(ti)升社會交通服務的智能化水平。
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(me)是V2X
V2X(Vehicle to Everything)即(ji)車(che)(che)(che)連(lian)萬物(wu)，是指車(che)(che)(che)與外界通(tong)訊，即(ji)車(che)(che)(che)聯網，包括(kuo)車(che)(che)(che)與車(che)(che)(che)、車(che)(che)(che)與路側設備、車(che)(che)(che)與云端后臺(tai)、車(che)(che)(che)與人(智能終端)的通(tong)訊等(deng)。車(che)(che)(che)聯網是汽車(che)(che)(che)、通(tong)信、交通(tong)等(deng)多個行(xing)業(ye)相(xiang)融合的新(xin)(xin)產業(ye)，是新(xin)(xin)的經濟增(zeng)長(chang)點(dian)。
C-V2X(Cellular-V2X，蜂窩車(che)(che)聯網(wang)(wang))是(shi)基(ji)于3G/4G/5G等(deng)蜂窩網(wang)(wang)絡通(tong)(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)技術(shu)演進(jin)形成(cheng)的(de)(de)車(che)(che)用無線(xian)通(tong)(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)技術(shu)，包含兩種(zhong)(zhong)通(tong)(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)接口，一種(zhong)(zhong)是(shi)車(che)(che)、路側設(she)備和人(智能終(zhong)端(duan))之(zhi)間(jian)的(de)(de)短距(ju)離直接通(tong)(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)接口(PC5接口)；另一種(zhong)(zhong)是(shi)車(che)(che)與(yu)基(ji)站之(zhi)間(jian)的(de)(de)通(tong)(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)接口(Uu接口)，可以(yi)實(shi)現車(che)(che)云端(duan)后(hou)臺等(deng)長(chang)距(ju)離的(de)(de)通(tong)(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)。由IMT-2020（5G）推進(jin)組C-V2X工(gong)作組、中(zhong)國智能網(wang)(wang)聯汽車(che)(che)產業創(chuang)新聯盟(meng)、中(zhong)國汽車(che)(che)工(gong)程(cheng)學會等(deng)共(gong)同(tong)舉辦的(de)(de)四(si)跨(kua)(kua)(kua)(跨(kua)(kua)(kua)芯片模(mo)組、跨(kua)(kua)(kua)終(zhong)端(duan)、跨(kua)(kua)(kua)整(zheng)車(che)(che)、跨(kua)(kua)(kua)安全平(ping)臺)、新四(si)跨(kua)(kua)(kua)活(huo)動(dong)，自2018年開(kai)始，每年舉辦一次(ci)，已連續辦了(le)四(si)次(ci)，參與(yu)企(qi)業上百(bai)家，覆蓋汽車(che)(che)、通(tong)(tong)(tong)(tong)信(xin)(xin)(xin)、交通(tong)(tong)(tong)(tong)、地圖和定位、信(xin)(xin)(xin)息安全、密碼等(deng)多領(ling)域，共(gong)同(tong)搭建技術(shu)平(ping)臺，促進(jin)了(le)車(che)(che)聯網(wang)(wang)規模(mo)化商用部署。
航芯V2X解決(jue)方案
上海航芯(xin)作為安全(quan)芯(xin)片服務商，積極(ji)投(tou)入到C-V2X產業中，研發出針對(dui)車(che)聯(lian)網應用(yong)(yong)的(de)(de)高速(su)簽名(ming)驗簽安全(quan)芯(xin)片ACX200T，并(bing)對(dui)《基于(yu)LTE的(de)(de)車(che)聯(lian)網無線通信技(ji)術》的(de)(de)各項標準進行(xing)研究(jiu)，如“安全(quan)證書(shu)管理(li)系(xi)統技(ji)術要求”、“應用(yong)(yong)層(ceng)及(ji)應用(yong)(yong)數據交互(hu)標準”、“直(zhi)連(lian)通信系(xi)統路側單(dan)元技(ji)術要求”等，推出基于(yu)ACX200T的(de)(de)航芯(xin)V2X解決方案。
該(gai)方(fang)案(an)采用NXP i.MX6Q作為AP，航芯ACX200T通(tong)過USB(僅量(liang)產版支持)/SPI連接(jie)到AP，搭載(zai)V2X通(tong)訊模組(zu)、4G模組(zu)、7寸(cun)電容(rong)觸(chu)摸(mo)顯示(shi)屏等，整個方(fang)案(an)硬件框圖如(ru)圖1所(suo)示(shi)。
圖(tu)1. 航(hang)芯V2X方案硬件(jian)框圖(tu)
該方案的規格為：
? NXP i.MX6Q 4核 Cortex-A9 1.2G主頻(pin)，1G DDR3內存，4G eMMC，Linux 4.9.88
? 7寸電容(rong)觸(chu)摸(mo)顯示屏
? 1路以太網和4G通訊、1個TF卡槽
? 兩路CAN
? 航芯ACX200T
? 支持宸芯CX7101模(mo)塊/芯訊通SIM8100模(mo)塊等(deng)V2X模(mo)塊
? V2X PC5直連通(tong)信(xin)
? GNSS時鐘同步
? 采用5V直流(liu)輸入
該方案的軟件架構(gou)如圖(tu)2所示：
圖2. 航芯V2X方案軟件架構(gou)圖
整個方(fang)案具有如下特色：
? 航芯(xin)ACX200T加密庫提(ti)供國密SM2、SM3、SM4安(an)全(quan)(quan)算(suan)法和國際ECDSA、SHA256、AES等安(an)全(quan)(quan)算(suan)法
? 內核態：SM2簽(qian)名10000次(ci)/秒(miao)(miao)、驗簽(qian)6000次(ci)/秒(miao)(miao)；ECDSA簽(qian)名10000次(ci)/秒(miao)(miao)、驗簽(qian)5000次(ci)/秒(miao)(miao)
SPI-X1接口實測(ce)：SM2簽(qian)(qian)名(ming)4100次/秒、驗(yan)簽(qian)(qian)3200次/秒；ECDSA簽(qian)(qian)名(ming)4100次/秒、驗(yan)簽(qian)(qian)2900次/秒
? 航(hang)芯ACX200T密鑰管(guan)理庫提供密鑰管(guan)理接口，采用安(an)全芯片(pian)硬(ying)件安(an)全存儲
? 提供C-V2X安全證書(shu)管理協(xie)議(yi)棧庫，滿足(zu)《基于LTE的(de)車(che)聯(lian)網(wang)無(wu)線通信(xin)技術(shu) 安全證書(shu)管理系(xi)統技術(shu)要(yao)求》規范要(yao)求
? 提(ti)供C-V2X消息層的(de)協議棧庫，滿(man)足《合(he)作式(shi)智能運(yun)輸(shu)系(xi)(xi)統(tong) 車用通信(xin)系(xi)(xi)統(tong)應(ying)(ying)用層及應(ying)(ying)用數據交(jiao)互標準》（TCSAE 53-2017）規(gui)范要求(qiu)
? 中國信通院(yuan)C-V2X協議一致性測(ce)(ce)試接口，滿足信通院(yuan)一致性測(ce)(ce)試要求(qiu)
? 支持(chi)V2X證書(shu)離線灌裝，GBA在線證書(shu)申請
客戶即(ji)插即(ji)用
針對客戶已有AP平臺的(de)(de)情況，上海航(hang)芯提(ti)供ACX200T應(ying)用方案(an)，只需在(zai)硬件(jian)上將ACX200T芯片(pian)的(de)(de)SPI和GPIO連接(jie)(jie)AP的(de)(de)SPI和GPIO接(jie)(jie)口，軟件(jian)上直接(jie)(jie)調用上海航(hang)芯提(ti)供的(de)(de)動態庫libse.so或libacx200t.so接(jie)(jie)口，從而實現客戶對ACX200T芯片(pian)的(de)(de)即插即用。整個ACX200T應(ying)用框圖(tu)如圖(tu)3所示。
圖3. ACX200T應用框圖
該應用方(fang)案的特色為：
? 客戶直接(jie)調用(yong)so里的API接(jie)口，即插即用(yong)
? ACX200T支持兩路SPI同時接到(dao)AP，可以(yi)做到(dao)簽名(ming)驗(yan)簽的并行處理
? 針對(dui)客戶除V2X的高速簽(qian)名驗(yan)簽(qian)外的低速安全算(suan)法接口，可(ke)以(yi)額外再提供一路UART來處(chu)理
AP端的(de)Demo源碼(ma)見Gitee鏈接：
Qt Demo鏈(lian)接：
AP端Demo鏈接：
結(jie)語
上(shang)(shang)海航芯(xin)作為IMT-2020（5G）推(tui)進組C-V2X工作組成員，積極參與到V2X相關標準的制(zhi)定和討論中，同時也了(le)解最新的行(xing)(xing)業規范要求。此次上(shang)(shang)海航芯(xin)推(tui)出的V2X解決方(fang)案和ACX200T應(ying)用(yong)方(fang)案滿足車聯網(wang)的行(xing)(xing)業應(ying)用(yong)需求，將加快客戶的車聯網(wang)產(chan)品研(yan)發進度，助力(li)客戶產(chan)品提(ti)早上(shang)(shang)市(shi)。
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