1.一种车联网量子密钥加密通信的仿真测试系统,其特征在于,包括:进行通信交互的车辆测试子系统和云端测试子系统;
车辆测试子系统包括电子控制器模拟模块、车辆数据处理模块和车辆密钥管理模块,所述电子控制器模拟模块用于模拟车辆行驶,并将行车数据输出至车辆数据处理模块;所述车辆数据处理模块调用所述车辆密钥管理模块中的密钥和加密函数将接收到的行车数据加密成车辆密文后发送至云端测试子系统;
云端测试子系统包括云端通信模块、云端数据处理模块、云端密钥模块以及云端数据库,所述云端通信模块用于接收车辆测试子系统发送来的车辆密文,并将车辆密文发送至云端数据处理模块,或用来发送云端数据处理模块生成的云端密文;云端数据库内存储密钥、加密函数和映射关系;云端密钥模块生成云端密钥并储于云端数据库内,且云端密钥模块将云端数据库内的对应密钥、加密函数调用给云端数据处理模块;云端数据处理模块使用云端密钥模块提供的对应密钥、加密函数对车辆密文进行解密和计算处理,并将计算生成的明文加密成云端密文后发送至云端通信模块所述电子控制器模拟模块内搭载Prescan软件和/或SUMO软件来进行车辆的模拟驾驶,产生行车数据;电子控制器模拟模块内还包括若干个并行的传输单元,一个传输单元采集并传输一辆测试车辆的行车数据,各传输单元采集行车数据并打包传输至车辆数据处理模块中;
所述传输单元包括顺序连接的采集子单元、打包子单元、时间控制子单元以及发送子单元;
所述采集子单元包括一个输入端口和若干个输出端口,行车数据从输入端口进入采集子单元,各输出端口只输出一种数据,输出端口与打包子单元相连接;
所述打包子单元用于将输出端口的数据打包成数据包,并输送至时间控制子单元内;
所述时间控制子单元内将设定时间间隔后的时刻所收到的数据包传输至发送子单元内,其余时刻时间控制子单元若接收到数据包,则丢弃;
发送子单元内预先设定好数据包的接收地址和接收端口,发送子单元收到数据包后立刻将数据包发送至对应的接收地址和接收端口;
所述车辆数据处理模块包括数据接收单元、数据加密单元、数据解密单元、数据发送单元、数据计算单元;
数据接收单元包括车辆数据处理模块服务器上的各端口,数据接收单元中的端口接收所述发送子单元所发送来的数据包,并将数据包直接发送至数据加密单元;或数据接收单元将接收到的数据包发送至数据计算单元;或数据接收单元将接收到的云端密文发送至数据解密单元;
当数据接收单元将接收到的数据包直接发送至数据加密单元时,数据加密单元调用车辆密钥管理模块内存储的对应密钥、加密函数、映射关系将接收到的数据包加密成车辆密文后,传输至数据发送单元;
当数据接收单元将接收到的数据包发送至数据计算单元,数据计算单元调用车辆密钥管理模块内存储的对应密钥、加密函数、映射关系计算出相应的车联网请求信息,并将车联网请求信息传输至数据加密单元,数据加密单元调用车辆密钥管理模块内存储的对应密钥、加密函数、映射关系将接收到的车联网请求信息加密成车辆密文后,传输至数据发送单元;
当数据接收单元接收到的是云端密文时,数据接收单元将云端密文发送至数据解密单元,数据解密单元调用车辆密钥管理模块内存储的对应密钥、加密函数、映射关系将云端密文解密成明文,并将解密后得到的明文发送至数据计算单元作为反馈;数据计算单元对收到的明文进行计算处理,并基于计算处理的结果调整各车辆传输单元采集所输出的数据类型;数据计算单元对数据接收单元传送来的新的数据包进行计算处理,生成新一轮车联网请求信息并传输至数据加密单元,数据加密单元调用车辆密钥管理模块内存储的对应密钥、加密函数、映射关系将新一轮车联网请求信息加密成车辆密文后,传输至数据发送单元;
数据发送单元通过MQTT通信协议将车辆密文发送至通信接收方;
云端通信模块包括云端接收单元和云端发送单元,云端接收单元通过MQTT通信协议接收车辆测试子系统中数据发送单元发送来的车辆密文,并将车辆密文传输至云端数据处理模块中;云端发送单元通过MQTT通信协议来将云端数据处理模块生成的云端密文发送至车辆数据处理模块内的数据接收单元;
云端密钥模块包括云端密钥生成单元和云端密钥管理单元,云端密钥生成单元通过量子随机数发生器生成云端密钥,并将生成的云端密钥传输至云端密钥管理单元;云端密钥管理单元将云端密钥、加密函数存储在云端数据库内,并对云端数据库内存储的各种密钥、加密函数以及映射关系进行调用;
云端数据处理模块包括云端解密单元、云端加密单元和云端计算单元;
云端解密单元接收云端接收单元发送来的车辆密文后,通过云端密钥管理单元调用云端数据库内的对应密钥对车辆密文进行解密,并将解密后得到的明文传送到云端计算单元;
云端计算单元通过云端密钥管理单元调用云端数据库内的对应密钥、加密函数和绑定关系对明文进行身份验证、计算处理后得到相应的车联网服务信息,并将车联网服务信息传输至云端加密单元;
云端加密单元通过云端密钥管理单元调用云端数据库内的对应密钥、加密函数来将车联网服务信息加密成云端密文,并传送至云端发送单元;
仿真测试系统还包括与车辆测试子系统、云端测试子系统进行信息交互的路端测试子系统;
车辆数据处理模块中的数据接收单元还接收路端测试子系统发来的路端密文,数据解密单元调用车辆密钥管理模块内存储的对应密钥、加密函数、映射关系来将路端密文解密成明文,并将明文发送至数据计算单元,数据计算单元调用车辆密钥管理模块内存储的对应密钥、加密函数、映射关系对收到的明文进行计算处理,并基于计算处理的结果调整各车辆传输单元采集所输出的数据类型;数据计算单元对数据接收单元传送来的新的数据包进行计算处理,生成新一轮车联网请求信息并传输至数据加密单元,数据加密单元调用车辆密钥管理模块内存储的对应密钥、加密函数、映射关系将新一轮车联网请求信息加密成车辆密文后,传输至数据发送单元;车辆数据处理模块中的数据发送单元通过MQTT通信协议将车辆密文发送至路端测试子系统中;
云端接收单元还接收路端测试子系统发来的路端密文;云端发送单元也向路端测试子系统发送云端密文;
路端测试子系统包括路端传输单元、路端数据处理模块、路端密钥管理模块以及路端通信模块;
路端通信模块包括路端发送单元和路端接收单元,路端接收单元通过MQTT通信协议接收车辆测试子系统中的数据发送单元发送来的车辆密文,或接收云端发送单元发送来的云端密文,并将接收到的密文输至路端数据处理模块中;路端发送单元通过MQTT通信协议来将路端数据处理模块中产生的路端密文发送至车辆测试子系统中的数据接收单元或云端测试子系统中的云端接收单元;
若干个路端传输单元采集并传输电子控制器模拟模块中Prescan和/或SUMO中产生的场景数据,并传送至路端数据处理模块;
路端数据处理模块调用路端密钥管理模块内存储的对应密钥、加密函数、映射关系来对数据进行计算处理。
2.根据权利要求1所述的仿真测试系统,其特征在于:所述路端数据处理模块包括路端解密单元、路端加密单元和路端计算单元;
路端接收单元将云端密文或车辆密文传送到路端解密单元内,路端解密单元调用路端密钥管理模块内存储的对应密钥、加密函数、映射关系来解密接收到的车辆密文或是云端密文,并将解密后得到的明文发送至路端计算单元;
路端计算单元调用路端密钥管理模块内存储的对应密钥、加密函数、映射关系,对收到的明文进行计算处理,并根据计算处理的结果调整路端测试子系统中传输单元采集的场景数据、输出的场景数据;
传输单元将场景数据输出至路端加密单元,路端加密单元调用路端密钥管理模块内存储的对应密钥、加密函数、映射关系来将收到的场景数据加密成路端密文,传送至路端发送单元。
3.据权利要求2所述的仿真测试系统,其特征在于:路端计算单元将接收到的明文中的新密钥传送至路端密钥管理模块中进行存储。