一种基于汽车OBD的数据查验防篡改监管方法及系统与流程

本发明涉及机动车排放检测监管，尤其涉及一种基于汽车obd的数据查验防篡改监管方法及系统。

背景技术：

1、当前，在机动车排放检验机构的obd查验过程中，为防止检测数据造假，行业内普遍采用在车辆obd接口加装简易监控设备或依赖查验设备自带日志记录功能的方案。这些方案通常由查验设备主动向车辆ecu发送读取命令以获取车辆识别码、标定识别码、标定验证码、故障码及就绪状态位等数据，并依靠人工记录或设备本地存储的方式进行留存。这种方法在一定程度上实现了obd查验数据的电子化记录，为后续的数据核查提供了基础。

2、然而，上述现有技术在面对机动车排放检验造假手段日益隐蔽化的背景下，普遍存在以下缺陷：一是现有监控设备多采用主动查询或旁路监听模式，不仅易干扰原有通讯链路的正常通讯，且无法完整捕获查验设备与车辆ecu之间的全量交互报文，导致关键通讯数据缺失，难以还原真实的查验过程；二是缺乏有效的防篡改机制，本地存储的查验数据易被恶意删除或篡改，且未与车辆识别码进行强绑定，导致数据溯源困难，无法作为判定造假的有效证据；三是现有系统多为孤立运行，未与云端监管平台实现实时联动，无法将检测机构上报的obd查验结果与黑匣子记录的原始通讯数据进行实时一致性比对，导致造假行为不能被及时发现和预警，难以有效遏制使用obd模拟器、屏蔽故障码或刷写ecu等作弊行为。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于克服目前机动车obd查验数据防篡改监管场景下obd查验过程全量通讯报文记录不完整且数据易被篡改的问题，以及检测机构上报的查验结果与原始记录缺乏自动化一致性比对导致造假行为无法及时预警的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例第一方面公开了一种基于汽车obd的数据查验防篡改监管方法，所述方法包括：

3、将监听装置接入车辆的obd接口与查验设备之间，通过所述监听装置被动监听所述obd接口与所述查验设备之间的全量通讯报文；

4、从所述全量通讯报文中提取车辆识别码、标定识别码、标定验证码、故障码及就绪状态位；

5、将所述车辆识别码、标定识别码、标定验证码、故障码及就绪状态位与采集时间戳进行绑定，生成查验过程原始记录；

6、利用预设加密算法对所述查验过程原始记录进行加密处理，并将加密后的查验过程原始记录存储至本地存储介质；

7、将所述加密后的查验过程原始记录上传至云端监管平台；

8、所述云端监管平台接收检测机构上报的obd查验结果，将所述obd查验结果与所述查验过程原始记录进行一致性比对，当比对不一致时生成造假预警信息。

9、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述将监听装置接入车辆的obd接口与查验设备之间，通过所述监听装置被动监听所述obd接口与所述查验设备之间的全量通讯报文，包括：

10、所述监听装置包括壳体及设置于所述壳体内的主控芯片、obd公头连接器及obd母头连接器；

11、所述obd公头连接器插接于车辆的obd接口，所述obd母头连接器供查验设备的诊断接头插接；

12、所述主控芯片通过所述obd公头连接器及所述obd母头连接器，在不干扰原有通讯链路的前提下，被动采集所述obd接口与所述查验设备之间传输的命令帧与响应帧；

13、所述全量通讯报文包括控制器局域网报文及k线通讯报文。

14、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述从所述全量通讯报文中提取车辆识别码、标定识别码、标定验证码、故障码及就绪状态位，包括：

15、对所述全量通讯报文进行协议解析，识别报文中的服务标识符及数据标识符；

16、当所述服务标识符对应车辆识别码读取服务时，提取所述响应帧中的车辆识别码字段；

17、当所述服务标识符对应标定数据读取服务时，提取所述响应帧中的标定识别码字段及标定验证码字段；

18、当所述服务标识符对应故障码读取服务时，提取所述响应帧中的故障码字段及就绪状态位字段。

19、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述利用预设加密算法对所述查验过程原始记录进行加密处理，包括：

20、所述预设加密算法为哈希算法或国密算法；

21、将所述查验过程原始记录中的车辆识别码作为加密密钥输入参数，结合所述采集时间戳生成加密摘要；

22、将所述加密摘要附加至所述查验过程原始记录中，形成防篡改数据块。

23、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述云端监管平台接收检测机构上报的obd查验结果，将所述obd查验结果与所述查验过程原始记录进行一致性比对，包括：

24、所述云端监管平台预存有机动车排放检验机构的obd查验上报数据，所述obd查验上报数据包含上报的车辆识别码、上报的标定识别码、上报的标定验证码、上报的故障码及上报的就绪状态位；

25、所述云端监管平台将所述上报的车辆识别码与所述查验过程原始记录中的车辆识别码进行比对；

26、所述云端监管平台将所述上报的标定识别码与所述查验过程原始记录中的标定识别码进行比对；

27、所述云端监管平台将所述上报的标定验证码与所述查验过程原始记录中的标定验证码进行比对；

28、所述云端监管平台将所述上报的故障码及就绪状态位与所述查验过程原始记录中的故障码及就绪状态位进行比对。

29、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述当比对不一致时生成造假预警信息，包括：

30、当所述上报的标定识别码与所述查验过程原始记录中的标定识别码不一致时，判定存在标定数据被篡改的风险，生成标定篡改预警信息；

31、当所述上报的就绪状态位与所述查验过程原始记录中的就绪状态位不一致时，判定存在就绪状态被屏蔽的风险，生成就绪状态异常预警信息；

32、当所述上报的故障码与所述查验过程原始记录中的故障码不一致时，判定存在故障码被清除的风险，生成故障码异常预警信息；

33、所述云端监管平台记录所述造假预警信息的触发时间、对应的检测机构标识及车辆识别码，生成溯源审计日志。

34、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述方法还包括：

35、所述监听装置内置自查模块，所述自查模块按预设检验标准主动向车辆发送标准查验命令帧，接收车辆返回的响应帧，提取自查车辆识别码、自查标定识别码、自查标定验证码、自查故障码及自查就绪状态位，生成基准查验数据；

36、所述云端监管平台将所述基准查验数据与所述查验过程原始记录进行二次比对，当不一致时生成查验设备数据造假预警。

37、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述方法还包括：

38、所述监听装置记录当前连接的查验设备的设备标识信息；

39、当更换不同的查验设备后，所述监听装置分别记录各查验设备对应的查验过程原始记录；

40、所述云端监管平台将不同查验设备对应的查验过程原始记录进行交叉比对，当同一车辆识别码对应的标定识别码或标定验证码在不同查验设备之间存在差异时，判定存在obd模拟器或ecu刷写行为，生成硬件欺诈预警。

41、本发明第二方面公开了一种基于汽车obd的数据查验防篡改监管系统，用于实现如权利要求1-8任一项所述的一种基于汽车obd的数据查验防篡改监管方法，所述系统包括：

42、报文监听模块，配置为将监听装置接入车辆的obd接口与查验设备之间，通过所述监听装置被动监听所述obd接口与所述查验设备之间的全量通讯报文；

43、参数提取模块，配置为从所述全量通讯报文中提取车辆识别码、标定识别码、标定验证码、故障码及就绪状态位；

44、记录生成模块，配置为将所述车辆识别码、标定识别码、标定验证码、故障码及就绪状态位与采集时间戳进行绑定，生成查验过程原始记录；

45、加密存储模块，配置为利用预设加密算法对所述查验过程原始记录进行加密处理，并将加密后的查验过程原始记录存储至本地存储介质；

46、数据上传模块，配置为将所述加密后的查验过程原始记录上传至云端监管平台；

47、云端比对模块，配置为所述云端监管平台接收检测机构上报的obd查验结果，将所述obd查验结果与所述查验过程原始记录进行一致性比对，当比对不一致时生成造假预警信息。

48、本发明第三方面公开了另一种基于汽车obd的数据查验防篡改监管装置，所述装置包括：

49、存储有可执行程序代码的存储器；

50、与所述存储器耦合的处理器；

51、所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如第一方面所述的一种基于汽车obd的数据查验防篡改监管方法。

52、本发明的有益技术效果至少在于：

53、本发明通过监听装置以obd公头与母头物理并联的拓扑结构串联在车辆obd接口与查验设备之间，配合主控芯片的被动监听模式，替代传统查验设备独立直连车辆导致底层通讯报文无法被第三方完整记录的局面，能够在不干扰原有通讯链路的前提下，从物理层捕获can总线与k-line上的命令帧与响应帧，有助于缓解目前机动车obd查验数据防篡改监管场景下obd查验过程全量通讯报文记录不完整且数据易被篡改的问题，为后续数据固化提供原始通讯记录；

54、本发明还通过将提取到的车辆识别码、标定识别码、标定验证码、故障码及就绪状态位与实时时钟模块打上的高精度采集时间戳进行绑定，替代传统查验记录缺乏时序锚点的缺陷，能够将非结构化的底层报文转化为包含先后顺序的结构化查验过程原始记录，便于后续追溯各项参数在实际查验过程中的真实状态；

55、本发明还通过将车辆识别码作为加密密钥输入参数之一，结合采集时间戳采用国密sm3算法对查验过程原始记录生成加密摘要并附加形成防篡改数据块，替代传统明文存储易被事后篡改的存储方式，使得存储后的数据一旦被修改即可被云端监管平台通过摘要校验发现，从而提高查验过程原始数据的完整性和可信度；

56、本发明还通过通讯传输模块将加密后的查验过程原始记录上传至云端监管平台并以车辆识别码为主键进行强绑定存储，替代传统查验数据仅留存于本地检测设备或孤立数据库中的分散模式，能够实现查验数据的集中归档，为平台侧的自动化比对分析提供数据支撑；

57、本发明还通过云端监管平台将检测机构上报的obd查验结果与监听装置记录的查验过程原始记录按车辆识别码、标定识别码、标定验证码、故障码及就绪状态位进行逐项一致性比对，当不一致时根据差异参数类型自动生成标定篡改预警、就绪状态异常预警或故障码异常预警，并关联记录触发时间、检测机构标识及车辆识别码生成溯源审计日志，替代传统依赖人工抽查或纸质档案比对的事后监管方式，能够解决检测机构上报的查验结果与原始记录缺乏自动化一致性比对导致造假行为无法及时预警的问题，实现自动识别差异参数、及时触发预警并关联至具体检测机构和操作人员，提升监管系统对隐蔽造假行为的识别能力；

58、本发明还通过监听装置内置自查模块在正式查验前主动发送标准查验命令帧生成基准查验数据，配合云端平台将基准数据与被动监听的查验过程原始记录进行二次比对，以及在更换不同查验设备时通过交叉比对不同设备获取的标定识别码或标定验证码来识别obd模拟器或ecu刷写行为，替代传统单一被动监听难以发现查验设备端数据过滤或硬件欺诈的情况，能够进一步识别查验设备自身存在的数据屏蔽行为和车辆ecu被非法篡改的风险，提升机动车排放检验监管的覆盖面。