随着汽车网络技术的不断发展,各种车载功能被应用在车载网络之中,尤其是车载娱乐影音系统和辅助驾驶系统,因此车载网络对于带宽的需求越来越大。近年来,随着车载以太网协议的不断完善,车载以太网已经作为多媒体系统越来广泛的应用于汽车总线网络。相较于面向多媒体传输系统(MOST,Media Oriented System Transport)总线网络车载以太网具有更高的传输速率和更加开放的协议,不仅能够传输多媒体信息,能够更好的实现车间通信等高级功能。另一方面,车载以太网由于其高带宽的特性,还可以在传输娱乐视频信息的同时传输控制信息,因此可以替代应用最广泛的控制器局域网络(CAN,Controller Area Network)、本地互连网络(LIN,Local Interconnect Network)、FlexRay等总线网络传输控制信息形成车载主干网络。本文设计了一个车载以太网主干网络,并针对其安全问题应用了安全方案。首先,根据车载以太网的未来的应用趋势设计了一种车载以太网作为主干网的网络方案,其中车载以太网不仅用来传输行车影像、娱乐影音等信息,还要传输速度、方向、灯光等控制信息,保证了信息传输过程流畅和传输信息的正确。其次,针对车载以太网安全问题,本论文采用了加密算法和认证算法相结合的方法。综合考虑车载电子控制单元(ECU,Electronic Control Unit)运算时间等因素,加密算法采用了能够很好应用于车载网络中的AES-128算法,认证算法采用HMAC-SHA1算法。最后,将所设计的网络以及应用的安全方案基于CANoe.Ethernt实验平台仿真和验证。主干网络设计时先在CANoe中设计功能面板,然后进行CAPL编程实现所设计的功能,最终运行实现信息的传输仿真。然后将加密和认证方案应用到所设计的网络中。实验结果表明,所设计的车载以太网主干网络能够正常运行,控制信息中的灯光、车速、方向都能够通过按键控制并正常传输,行车视频信息和娱乐视频信息也能够正常传输并播放。将加密认证的安全方案应用于所设计的网络中之后,模拟了黑客对该网络进行篡改攻击、重放攻击、删除攻击,系统均能识别并丢弃所接受的信息,证明了所采用安全方案可行性和有效性。