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航芯方案分享 | V2X安全認證方案
車聯(lián)網是汽車未來發(fā)展的重要趨勢,，C-V2X也已成為世界主流的車聯(lián)網技術，可提升車輛整體的智能駕駛水平,，為用戶提供安全,、舒適、智能,、高效的駕駛感受,，同時提高交通運行效率，提升社會交通服務的智能化水平,。
上海航芯也積極投入到C-V2X產業(yè)中,，重磅推出基于ACX200T的V2X解決方案，可助力汽車領域客戶,，加快車聯(lián)網產品的研發(fā)進度,。
什么是V2X
V2X(Vehicle to Everything)即車連萬物，是指車與外界通訊,，即車聯(lián)網,，包括車與車、車與路側設備,、車與云端后臺、車與人(智能終端)的通訊等,。車聯(lián)網是汽車,、通信、交通等多個行業(yè)相融合的新產業(yè),，是新的經濟增長點,。
C-V2X(Cellular-V2X,，蜂窩車聯(lián)網)是基于3G/4G/5G等蜂窩網絡通信技術演進形成的車用無線通信技術，包含兩種通信接口,，一種是車,、路側設備和人(智能終端)之間的短距離直接通信接口(PC5接口)；另一種是車與基站之間的通信接口(Uu接口),，可以實現車云端后臺等長距離的通信,。由IMT-2020（5G）推進組C-V2X工作組、中國智能網聯(lián)汽車產業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟,、中國汽車工程學會等共同舉辦的四跨(跨芯片模組,、跨終端、跨整車,、跨安全平臺),、新四跨活動，自2018年開始,，每年舉辦一次,，已連續(xù)辦了四次，參與企業(yè)上百家,，覆蓋汽車,、通信、交通,、地圖和定位,、信息安全、密碼等多領域,，共同搭建技術平臺,，促進了車聯(lián)網規(guī)模化商用部署,。
航芯V2X解決方案
上海航芯作為安全芯片服務商,，積極投入到C-V2X產業(yè)中，研發(fā)出針對車聯(lián)網應用的高速簽名驗簽安全芯片ACX200T,，并對《基于LTE的車聯(lián)網無線通信技術》的各項標準進行研究,，如“安全證書管理系統(tǒng)技術要求”、“應用層及應用數據交互標準”,、“直連通信系統(tǒng)路側單元技術要求”等,，推出基于ACX200T的航芯V2X解決方案。
該方案采用NXP i.MX6Q作為AP,，航芯ACX200T通過USB(僅量產版支持)/SPI連接到AP,，搭載V2X通訊模組、4G模組,、7寸電容觸摸顯示屏等,，整個方案硬件框圖如圖1所示,。
圖1. 航芯V2X方案硬件框圖
該方案的規(guī)格為：
? NXP i.MX6Q 4核 Cortex-A9 1.2G主頻，1G DDR3內存,，4G eMMC,，Linux 4.9.88
? 7寸電容觸摸顯示屏
? 1路以太網和4G通訊、1個TF卡槽
? 兩路CAN
? 航芯ACX200T
? 支持宸芯CX7101模塊/芯訊通SIM8100模塊等V2X模塊
? V2X PC5直連通信
? GNSS時鐘同步
? 采用5V直流輸入
該方案的軟件架構如圖2所示：
圖2. 航芯V2X方案軟件架構圖
整個方案具有如下特色：
? 航芯ACX200T加密庫提供國密SM2,、SM3,、SM4安全算法和國際ECDSA、SHA256,、AES等安全算法
? 內核態(tài)：SM2簽名10000次/秒,、驗簽6000次/秒；ECDSA簽名10000次/秒,、驗簽5000次/秒
SPI-X1接口實測：SM2簽名4100次/秒,、驗簽3200次/秒；ECDSA簽名4100次/秒,、驗簽2900次/秒
? 航芯ACX200T密鑰管理庫提供密鑰管理接口,，采用安全芯片硬件安全存儲
? 提供C-V2X安全證書管理協(xié)議棧庫，滿足《基于LTE的車聯(lián)網無線通信技術 安全證書管理系統(tǒng)技術要求》規(guī)范要求
? 提供C-V2X消息層的協(xié)議棧庫,，滿足《合作式智能運輸系統(tǒng) 車用通信系統(tǒng)應用層及應用數據交互標準》（TCSAE 53-2017）規(guī)范要求
? 中國信通院C-V2X協(xié)議一致性測試接口,，滿足信通院一致性測試要求
? 支持V2X證書離線灌裝，GBA在線證書申請
客戶即插即用
針對客戶已有AP平臺的情況,，上海航芯提供ACX200T應用方案,，只需在硬件上將ACX200T芯片的SPI和GPIO連接AP的SPI和GPIO接口，軟件上直接調用上海航芯提供的動態(tài)庫libse.so或libacx200t.so接口,，從而實現客戶對ACX200T芯片的即插即用,。整個ACX200T應用框圖如圖3所示。
圖3. ACX200T應用框圖
該應用方案的特色為：
? 客戶直接調用so里的API接口,，即插即用
? ACX200T支持兩路SPI同時接到AP,，可以做到簽名驗簽的并行處理
? 針對客戶除V2X的高速簽名驗簽外的低速安全算法接口，可以額外再提供一路UART來處理
AP端的Demo源碼見Gitee鏈接：
Qt Demo鏈接：
https://gitee.com/acm32-mcu/acx200t_demo/tree/main/acx200t-qt-demo
AP端Demo鏈接：
https://gitee.com/acm32-mcu/acx200t_demo/tree/main/acx200t_v2x_demo
https://gitee.com/acm32-mcu/acx200t_demo/tree/main/acx200t_se_demo
結語
上海航芯作為IMT-2020（5G）推進組C-V2X工作組成員,，積極參與到V2X相關標準的制定和討論中,，同時也了解最新的行業(yè)規(guī)范要求。此次上海航芯推出的V2X解決方案和ACX200T應用方案滿足車聯(lián)網的行業(yè)應用需求,，將加快客戶的車聯(lián)網產品研發(fā)進度,，助力客戶產品提早上市。
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