随着汽车电子技术的快速发展,车载电子系统也越来越丰富,但与此同时,汽车与外界进行联系的外部接口逐渐增多,攻击者通过众多的外部接口恶意入侵车载网络并窃取和篡改车载网络通信数据,这将严重威胁汽车的驾驶安全。因此,解决车载网络的数据安全问题,特别是作为下一代汽车主流总线系统的车载CAN FD网络的数据安全问题显得尤为重要。相比传统的车载网络,车载CAN FD网络具有更快的传输速率,更长的有效数据场。但是在设计CAN FD网络时,设计者仍然没有将信息安全防护机制和手段考虑进去。因此,车载CAN FD网络的信息安全问题是汽车信息安全的关键问题之一,研究车载CAN FD通信数据的加密方法具有十分重要的理论价值和实践意义。本文针对车载CAN FD网络存在的信息安全问题,对车载CAN FD网络的信息安全问题进行了深层次的分析和研究,提出了数据加密的方法解决车载CAN FD网络的信息安全问题。首先,本文简要介绍了车载CAN FD网络的特点,重点分析了当前车载网络面临的安全问题,车载通信数据遭受窃取和篡改的问题,并对车载网络存在的数据安全问题的国内外研究进展情况进行了分析。其次,针对车载CAN FD通信数据的安全问题,并结合车载CAN FD网络的特点,引入数据加密的思想,通过对车载CAN FD通信数据进行加密和解密处理,以达到车载CAN FD通信数据的安全传输,本文的主要研究内容如下:1.针对车载通信网络的数据安全问题,总结和分析了国内外的研究进展,并对车载通信网络的数据安全研究现状进行了概述。2.由于整车通信报文的安全需求不一致,通过引入属性的概念,并选取了车载CAN FD通信数据的域属性、ID属性、周期属性组建属性策略树,根据属性策略树将车载CAN FD通信报文进行安全等级的划分,安全等级划分为三个等级,对于不同安全等级的通信报文采用不同的数据加密方法,从而降低网络负载。3.针对安全等级为三等的低安全等级车载CAN FD通信数据,应用MD5算法,针对安全等级为二等的低安全等级车载CAN FD通信数据,优化AES算法以提高加密和解密效率,从而满足车载CAN FD网络时延要求,并将其应用于对通信数据的加密处理上,与此同时,增加报文编号机制,进一步进行安全认证。4.针对安全等级为一等的高安全等级车载CAN FD通信数据,结合对称加密算法和非对称加密算法的优点,提出并构建了混合加密算法。利用优化后的AES算法加密关键数据,并采用ECC算法加密AES算法的密钥,做到密钥的安全传输,并同时增加报文编号机制,进一步进行安全认证。最后,根据实际的车载网络架构,设计并实现了车载网络通信数据安全的研究与测试平台,并采用该平台对上述加密方法进行了测试与分析,实验结果表明,针对安全等级为三等和二等的低安全等级车载CAN FD通信数据,采用MD5算法和优化的AES算法在满足网络时延要求的同时,能有效确保车载CAN FD通信数据传输的安全,针对安全等级为一等的高安全等级车载CAN FD通信数据,采用混合加密方法达到网络时延要求的同时,能有效保障车载CAN FD通信数据传输的安全性。