汽车朝着网联化、智能化不断演进,不再是传统的交通工具,而是集娱乐与社交为一体的智能体,与外界交互越来越多,打破了传统汽车的闭环系统,也为黑客对汽车车载网络的攻击提供了可能。汽车一旦受到攻击,可能造成生命财产的重大损失,如何保护车载网络安全,提高车载网络的安全级别成为重要研究领域。CAN(Controller Area Network)是众多车载总线中最具代表性,应用最广泛的总线,CAN总线安全对整个车载网络系统安全具有很大的影响,本文主要围绕CAN网络安全开展了如下工作:(1)针对CAN总线不具备机密性、可认证性和抗回放攻击的特点,引入AES算法,使用算法CTR模式增加CAN总线的机密性和抗回放攻击能力,使用ECB模式增加CAN总线的可认证性。(2)由于车载ECU(Electronic Control Unit)计算能力有限,软件方式运行AES算法,耗时较大,严重影响CAN通讯的实时性。为此,本文采用FPGA硬件方式实现,通过AES算法CTR模式和ECB模式的结合,实现了安全协议IP(Intellectual Property)设计,并融入到CAN总线,实现新的安全CAN总线。(3)本文使用两块ZYNQ开发板作为实验平台,对安全协议IP进行了在线测试,从功能测试结果上看,实现CAN总线具有机密性、可认证性和抗回放攻击的能力,保证了CAN总线的安全性。从性能测试结果上看,安全CAN总线通讯时间为1.202ms,在实现安全机制基础上,不影响车载信息的实时传输。