汽车CAN总线攻击技术详解

汽车CAN总线攻击技术详解 免责声明 本文涉及到的所有技术仅用来学习交流，严禁用于非法用途，未经授权请勿非法渗透。否则产生的一切后果自行承担！一旦造成后果请自行承担！如有侵权烦请告知，我们会立即删除并致歉，谢谢！ 1. 重放攻击 (Replay Attack) 1.1 攻击原理 重放攻击是指攻击者捕获车辆CAN总线上的有效数据包，然后在不同的时间重新发送这些数据包，目的是重现或篡改车辆的正常行为。 1.2 攻击目的 测试被测对象是否具备数据来源真实性校验的安全防护措施 若无防护措施，被测对象将执行恶意重放报文的控制行为 1.3 实施要点 报文捕获 ：从CAN总线上捕获有效控制报文 报文分析 ：通常使用二分法逆向分析CAN报文 重放时机 ：选择特定时间点重新发送捕获的报文 攻击入口 ： 现代车辆大多有网关隔离，OBD口通常无法接收敏感CAN报文 需要从其他接入点获取零部件权限 在域内抓取控车CAN报文 1.4 防御措施 实施报文时间戳验证 使用报文序列号检测重放 加强网关隔离策略 2. DoS攻击 (Denial of Service) 2.1 攻击类型及原理 2.1.1 过载DoS攻击 原理 ：在总线上发送大量数据包造成总线过载 效果 ：总线负载率急剧上升（参见图1） 2.1.2 优先级DoS攻击 原理 ：利用CAN总线仲裁机制（消息ID越小优先级越高） 方法 ：构造大量高优先级ID的消息 效果 ：造成总线阻塞，低优先级消息无法处理 2.1.3 远程帧DoS攻击 原理 ：对单个ECU发送大量远程请求帧 效果 ：目标ECU无法处理正常消息 2.1.4 错误帧DoS攻击 原理 ：利用CAN总线错误帧机制 方法 ：构造导致总线错误的报文（如位错误） 效果 ：错误报文达到阈值后，总线进入busoff状态 2.2 防御措施 实施总线流量监控 设置错误帧阈值和恢复机制 优先级调度优化 3. UDS探测 (Unified Diagnostic Services) 3.1 UDS协议概述 UDS诊断协议是在汽车电子ECU环境下的一种诊断通信协议，采用问答式通信方式。 3.2 攻击方法 服务识别 ： UDS报文在正常CAN总线中不常见 当需要ECU服务时才会发送UDS报文 问答过程 ： 发送UDS请求报文 ECU回复正响应或负响应 具体攻击服务 ： 诊断会话控制服务 通过ID读数据服务 暴力破解安全访问服务 3.3 攻击目标 获取用户或厂家的私密信息 发现ECU漏洞 3.4 防御措施 加强安全访问控制 实施请求频率限制 使用强认证机制 4. 模糊攻击 (Fuzzing Attack) 4.1 攻击原理 通过发送随机或异常CAN数据到车辆系统，以发现未知漏洞。 4.2 攻击示例 对车辆CAN总线进行模糊测试 发现特定数据会使车辆左侧门控重启 4.3 攻击步骤 构造异常或随机CAN报文 批量发送测试报文 监控系统响应 分析异常行为 4.4 防御措施 实施输入验证 加强异常处理机制 系统行为监控 5. 综合防御策略 网络架构 ： 强化域隔离 实施严格的网关策略 报文安全 ： 添加报文认证机制 实施报文新鲜性检查 监控系统 ： 部署CAN总线入侵检测系统 建立异常行为报警机制 ECU加固 ： 加强ECU的安全启动 实施安全更新机制 物理安全 ： 保护OBD接口 限制物理接入点 6. 法律与伦理注意事项 所有测试必须获得车辆所有者明确授权 不得在公共道路或可能危及他人的环境中进行测试 测试数据应严格保密，不得泄露 发现漏洞应遵循负责任的披露原则 请始终牢记：汽车安全研究应以提升整体安全性为目的，任何测试都应在合法、合规的前提下进行。