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随着汽车产业的高速发展,车载电子控制单元的数量也不断增多,同时也伴随着功能故障的概率增加。车厂通常以更换硬件或更新软件来解决功能故障问题。传统的大规模召回更新软件方法对客户和车厂带来了巨大的损失,FOTA(Firmware Over The Air)技术的出现能够很好的解决这个问题。但是汽车的安全性和时效性要求远高于其他智能移动终端,如何保证FOTA技术的安全性和时效性是目前研究的重点。本文主要分析了车载FOTA终端的现状,提出了目前车载FOTA终端存在的安全性问题和传输时间长的问题,根据车载FOTA终端的特点提出了一种优化Bsdiff算法与混合加密算法结合的数据传输方法,并将此数据传输方法在车载FOTA终端中实现。然后设计并搭建了车载FOTA终端系统台架,最后在系统台架上测试验证了车载FOTA终端的安全性和时效性。本文的主要工作内容如下:1.首先介绍了目前国内外车载FOTA终端的研究现状,分析出目前车载FOTA终端存在数据传输时间长与数据传输安全的问题,提出差分算法与加密算法是解决数据传输问题的关键技术,并分别对目前主流的差分算法与加密算法进行了对比分析。2.根据差分算法的分析结果,选择在Bsdiff算法基础上进行研究与设计。根据ECU(Electronic Control Unit)存储空间小的特征,设计了一种适用于ECU的优化Bsdiff算法。经过仿真分析,证明了优化Bsdiff算法在占用极小部分ECU存储空间的情况下,缩短了车载FOTA终端数据传输的时间。3.根据对称加密算法与非对称加密算法的分析结果,设计了一种用AES(Advanced Encryption Standard)算法加密明文和ECC(Elliptic Curve Cryptography)算法加密AES密钥的混合加密算法。并基于诊断服务协议与CAN FD(CAN with Flexible Data rate)报文结构设计了车载FOTA终端与ECU端的密钥交互和密文发送过程。经过仿真分析,证明混合加密算法在不影响车载FOTA终端性能情况下,提高了数据传输过程的安全性。4.最后根据车载FOTA终端系统的整体架构,完成了车载FOTA终端与ECU端的软件设计,实现了车载FOTA终端的基本功能。在此基础上将优化Bsdiff算法与混合加密算法应用到车载FOTA终端系统中,并对整体功能与性能进行测试。测试结果表明,本文设计的数据传输方法中,混合加密算法增强了车载FOTA终端数据传输的安全性,优化Bsdiff算法提高了数据传输的时效性。在安全传输的前提下,数据压缩率至少为81%,最高可达到94%,混合加密算法增加时间消耗约为300ms,时间占比3%以下。结合优化Bsdiff算法与混合加密算法,车载FOTA终端数据传输总体消耗减少50%,由此证明本文数据传输方法的安全性与时效性。