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航芯方(fang)案分享 | V2X安全認(ren)證方(fang)案

車聯(lian)網是汽車未來發展的(de)重要(yao)趨勢，C-V2X也已(yi)成為(wei)世界主流的(de)車聯(lian)網技術，可提(ti)升(sheng)車輛整體的(de)智(zhi)能(neng)駕(jia)駛水平，為(wei)用戶(hu)提(ti)供(gong)安全、舒(shu)適、智(zhi)能(neng)、高效的(de)駕(jia)駛感受，同(tong)時提(ti)高交通運(yun)行效率，提(ti)升(sheng)社會交通服務(wu)的(de)智(zhi)能(neng)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。

什么是V2X

V2X(Vehicle to Everything)即(ji)車(che)(che)連萬物，是指(zhi)車(che)(che)與外(wai)界通訊，即(ji)車(che)(che)聯網(wang)，包括車(che)(che)與車(che)(che)、車(che)(che)與路側設(she)備、車(che)(che)與云(yun)端后臺、車(che)(che)與人(智能終端)的通訊等(deng)。車(che)(che)聯網(wang)是汽(qi)車(che)(che)、通信、交通等(deng)多個行業(ye)相融合的新產業(ye)，是新的經(jing)濟增長點。

C-V2X(Cellular-V2X，蜂窩車(che)(che)(che)聯網(wang))是基于3G/4G/5G等(deng)蜂窩網(wang)絡通(tong)(tong)信(xin)(xin)技術演進形成(cheng)的(de)車(che)(che)(che)用無線通(tong)(tong)信(xin)(xin)技術，包含兩種(zhong)通(tong)(tong)信(xin)(xin)接(jie)口，一(yi)(yi)種(zhong)是車(che)(che)(che)、路側設備和人(智能(neng)終端)之間的(de)短距(ju)離直接(jie)通(tong)(tong)信(xin)(xin)接(jie)口(PC5接(jie)口)；另一(yi)(yi)種(zhong)是車(che)(che)(che)與基站之間的(de)通(tong)(tong)信(xin)(xin)接(jie)口(Uu接(jie)口)，可以實現車(che)(che)(che)云端后(hou)臺等(deng)長距(ju)離的(de)通(tong)(tong)信(xin)(xin)。由IMT-2020（5G）推進組(zu)C-V2X工(gong)作(zuo)組(zu)、中國智能(neng)網(wang)聯汽車(che)(che)(che)產業(ye)創新(xin)聯盟、中國汽車(che)(che)(che)工(gong)程(cheng)學會等(deng)共同(tong)舉辦的(de)四(si)跨(kua)(跨(kua)芯(xin)片模(mo)組(zu)、跨(kua)終端、跨(kua)整車(che)(che)(che)、跨(kua)安(an)全(quan)平(ping)臺)、新(xin)四(si)跨(kua)活動，自(zi)2018年開(kai)始，每年舉辦一(yi)(yi)次，已連續(xu)辦了四(si)次，參與企業(ye)上百家，覆蓋汽車(che)(che)(che)、通(tong)(tong)信(xin)(xin)、交(jiao)通(tong)(tong)、地(di)圖和定位、信(xin)(xin)息安(an)全(quan)、密碼(ma)等(deng)多(duo)領域，共同(tong)搭建技術平(ping)臺，促進了車(che)(che)(che)聯網(wang)規模(mo)化商用部署。

航芯(xin)V2X解決方案

上海(hai)航芯作為(wei)安(an)(an)全(quan)(quan)芯片服務商，積極(ji)投入到C-V2X產業中，研發出(chu)針對(dui)車(che)聯網(wang)應(ying)用(yong)的高速簽名(ming)驗簽安(an)(an)全(quan)(quan)芯片ACX200T，并對(dui)《基于LTE的車(che)聯網(wang)無線通信技(ji)術(shu)》的各項(xiang)標準進(jin)行研究，如“安(an)(an)全(quan)(quan)證書管理系(xi)(xi)統(tong)技(ji)術(shu)要(yao)求(qiu)”、“應(ying)用(yong)層(ceng)及應(ying)用(yong)數據(ju)交(jiao)互(hu)標準”、“直連通信系(xi)(xi)統(tong)路側單元(yuan)技(ji)術(shu)要(yao)求(qiu)”等，推出(chu)基于ACX200T的航芯V2X解決方案。

該(gai)方(fang)案(an)采用(yong)NXP i.MX6Q作為AP，航芯ACX200T通(tong)(tong)過USB(僅量產(chan)版支持)/SPI連(lian)接(jie)到AP，搭載V2X通(tong)(tong)訊模組、4G模組、7寸電容觸摸顯示屏等，整(zheng)個方(fang)案(an)硬件框圖如圖1所示。

圖1. 航芯(xin)V2X方案硬件框圖

該(gai)方案(an)的規格(ge)為：

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

? 7寸電容觸(chu)摸(mo)顯示(shi)屏

? 1路以太(tai)網(wang)和4G通訊(xun)、1個TF卡(ka)槽

? 兩路CAN

? 航(hang)芯ACX200T

? 支持宸芯CX7101模(mo)塊(kuai)(kuai)/芯訊(xun)通SIM8100模(mo)塊(kuai)(kuai)等V2X模(mo)塊(kuai)(kuai)

? V2X PC5直連通信

? GNSS時鐘同步

? 采用5V直流輸入

該方案的軟件架構如圖(tu)2所(suo)示：

圖2. 航芯V2X方案軟件架構(gou)圖

整個方案具有如下特色：

? 航芯ACX200T加密庫提供國密SM2、SM3、SM4安全(quan)算法和國際(ji)ECDSA、SHA256、AES等(deng)安全(quan)算法

? 內核態：SM2簽(qian)名10000次/秒、驗簽(qian)6000次/秒；ECDSA簽(qian)名10000次/秒、驗簽(qian)5000次/秒

SPI-X1接口實測：SM2簽(qian)(qian)名(ming)4100次(ci)/秒、驗(yan)簽(qian)(qian)3200次(ci)/秒；ECDSA簽(qian)(qian)名(ming)4100次(ci)/秒、驗(yan)簽(qian)(qian)2900次(ci)/秒

? 航芯ACX200T密鑰管理庫提供密鑰管理接口，采(cai)用安(an)(an)全(quan)芯片硬件安(an)(an)全(quan)存(cun)儲

? 提供C-V2X安全證書(shu)管理協(xie)議棧庫，滿(man)足《基于LTE的(de)車聯網無線通信(xin)技(ji)術(shu)(shu) 安全證書(shu)管理系統技(ji)術(shu)(shu)要求》規(gui)范要求

? 提(ti)供(gong)C-V2X消(xiao)息層的協(xie)議棧庫(ku)，滿足《合作式智能(neng)運輸系(xi)統 車用通信系(xi)統應用層及應用數據(ju)交互(hu)標(biao)準》（TCSAE 53-2017）規(gui)范要求

? 中國信(xin)通院C-V2X協議一(yi)致(zhi)性測試接口，滿足信(xin)通院一(yi)致(zhi)性測試要求

? 支持V2X證(zheng)書離線灌(guan)裝，GBA在(zai)線證(zheng)書申請(qing)

客戶即插(cha)即用

針對客(ke)戶已(yi)有AP平臺的情(qing)況，上海航芯提供(gong)ACX200T應(ying)用方案，只需(xu)在硬(ying)件上將(jiang)ACX200T芯片(pian)的SPI和GPIO連接AP的SPI和GPIO接口(kou)，軟件上直接調用上海航芯提供(gong)的動態庫libse.so或libacx200t.so接口(kou)，從而實現客(ke)戶對ACX200T芯片(pian)的即插即用。整個(ge)ACX200T應(ying)用框圖如圖3所示。

圖3. ACX200T應用(yong)框圖

該應用方案的特色為：

? 客戶(hu)直接(jie)(jie)調用(yong)so里(li)的(de)API接(jie)(jie)口，即(ji)插(cha)即(ji)用(yong)

? ACX200T支(zhi)持(chi)兩路SPI同時接到(dao)AP，可以做到(dao)簽名(ming)驗簽的(de)并行處理

? 針對客戶除V2X的高(gao)速(su)簽名驗簽外的低速(su)安全算法接(jie)口，可以額外再提供一路UART來(lai)處理

AP端的Demo源碼見Gitee鏈接：

Qt Demo鏈接：

AP端Demo鏈接：

結(jie)語

上(shang)海航(hang)芯(xin)作(zuo)為IMT-2020（5G）推(tui)進(jin)組C-V2X工作(zuo)組成員，積(ji)極參與(yu)到V2X相關標準的制定和討論中，同時也了(le)解最新的行業規(gui)范要(yao)求(qiu)。此次上(shang)海航(hang)芯(xin)推(tui)出的V2X解決方案和ACX200T應用(yong)方案滿足車聯(lian)(lian)網(wang)的行業應用(yong)需(xu)求(qiu)，將加(jia)快客(ke)戶的車聯(lian)(lian)網(wang)產(chan)品研(yan)發(fa)進(jin)度(du)，助(zhu)力(li)客(ke)戶產(chan)品提早上(shang)市。

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