Automatizovaný nástroj pro mapování zpráv sběrnice CAN

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá návrhem a implementací automatizovaného nástroje pro mapování zpráv sběrnice CAN, která se využívá v mnoha průmyslových odvětvích a především v automobilech pro komunikaci jednotlivých zařízení a senzorů ve vozidle. Přestože komunikace na sběrnici CAN je nezabezpečená, nelze přímo určit význam a data jednotlivých zpráv. V dnešní době neexistuje žádný obecný standard pro identifikaci a formátování dat ve zprávě a proto má každý výrobce aut nadefinované vlastní značení zpráv a strukturu dat, které v nich posílají. Jejím cílem bylo vytvořit nástroj, který by usnadnil a automatizoval proces dekódování těchto zpráv. Práce začíná teoretickým úvodem ke sběrnici CAN a problému mapování zpráv. Poté se zabývá existujícími nástroji a výzkumem, které se věnují analýze dat ze sběrnice CAN. Nabyté znalosti jsou využity pro návrh a posléze implementaci finálního řešení, které je výsledkem této práce. Tento nástroj umožňuje nejenom automatizovaný rozbor CAN zpráv a interakci se sběrnicí, ale i snadnou tvorbu vlastních modulů pro dosažení specifické funkcionality. Na závěr byl nástroj úspěšně otestován na simulátoru i skutečném automobilu.

In this bachelor's thesis, we first examine the topic of CAN bus message mapping and then create a tool to help with such a task. Control Are Network is a message protocol used in industrial domains, especially the automotive industry. With CAN bus we can create a cheap and robust communication network for devices and sensors in the vehicle. Although the CAN messages themselves are not encrypted by default, we are not able to understand what they mean or represent. The main reason behind that is the absence of a common standard for message identification and content formatting. Our goal was to create a tool that will make the arduous process of message mapping more effective and automated. The thesis begins with an introduction to the CAN protocol and the topic of message mapping. Then we walk through existing solutions and research dedicated to CAN bus analysis so that we can design and implement our tool. Result of the thesis is an automated framework for reconnaissance of the bus. What is more, the tool was designed and implemented in modular fashion allowing to implement additional functionality in form of modules. Lastly, it was succesfully tested using both simulator and a real car.