伴随智能汽车的快速发展,汽车不再是单一的交通工具,辅助驾驶、V2X等车联网技术的应用,使汽车成为了多功能集成的智能体。外部网络通过接口将汽车与周围环境联系起来,与车载设备进行信息交互,带来丰富车载功能的同时,也带来了遭受攻击的风险。车载网络是汽车电子系统的基础,车载总线网络的信息安全成为了关注的热点。对于主流的车载协议CAN,在设计之初并没有考虑信息安全问题,可能遭受窃取、篡改、重放等恶意攻击行为,严重威胁车辆和人身安全。本文分析了CAN总线面临的安全漏洞和安全需求,以强化CAN协议数据机密性、消息正确性和数据新鲜性为目标,设计安全CAN总线的通信方法。(1)针对CAN协议无安全防护机制,总线消息易被窃取的特点,以数据机密性为目标,引入AES加密算法,对CAN总线通信数据进行加密。(2)针对汽车电子系统具有多功能混合关键性的特点,为了满足不同关键性功能信息安全需求、保证系统实时性、节省系统资源,对不同关键性功能消息使用不同安全级别的加密算法,提出一种基于动态加密机制的安全CAN通信方法。设计加密算法等级表,建立关键性功能、信息安全级别与加密算法的对应关系,使用算法标识实现加密算法动态调度;通过同步计数器,判断接收消息的前后时序逻辑关系,增加了防重放攻击的方法;修改帧格式,取CAN帧数据场最后一字节存放同步计数器和算法标识,对CAN安全协议进行了补充。(3)使用CANoe对ECU之间安全通信和动态加密网络进行建模,通过实验对安全通信协议和安全通信相关性能进行了分析,并验证了设计的有效性。