简单聊聊E2E能保护什么错误
最近做项目感觉很疲惫，而且有种深深的无力感，这个状态估计要持续到五月底了。好久不更新了，趁着假期放松时间，简单聊一聊e2e相关内容。
（一）
在汽车控制器研发过程中，控制器与控制器之间（或者同一个产品主板与从板之间）的通讯必不可少。发送方与接收方在数据交换过程中，如果数据完整性被破坏，那么正常的通讯功能可能出现问题，进而影响安全相关的功能。
（二）
这里我们先来看下通讯相关的故障都有哪些，以及如何去理解这些故障模式。大家也可以自行查看iso-26262标准，part5-附录d， table d.1 -》d6 communication bus 或者part6-附录d， d.2.4 exchange of information
repetition of information; -》 信息是否被多次收到？
loss of information; -》 信息或者部分信息是否从传输的信息流中被移除？
delay of information; -》 信息是否晚于预期收到的时间？
insertion of information; -》 额外的信息是否被插入到传输的信息流中？
masquerade or incorrect addressing of information; -》 masquerade 非真实的信息是否被接收方认为是真实信息？ -》 incorrect addressing 信息是否从不正确的发送方或者接收方接受了信息？
incorrect sequence of information; -》 信息顺序是否被改变？
corruption of information; -》信息是否被损坏，从而改变了信息？
asymmetric information sent from a sender to multiple receivers; -》 接收方是否从同一发送方接收到了不对称/不同的信息？
information from a sender received by only a subset of the receivers; or -》 信息是否只被部分接收方收到？
blocking access to a communication channel. -》 通信通道访问是否被阻止？
（图片源于autosar 官网文件）
（三）
26262中对通讯的保护，要求使用e2e （end-2-end protection）机制。e2e保护的概念是假设安全相关的数据交换在运行时应该被保护，进而免受通讯链路内故障的影响。此类故障的例子--随机硬件失效（e.g. can收发器的寄存器损坏），干扰（e.g. emc因素），ecu内部 （e.g. ioc， rte， com和网络堆栈）实现vfb通讯的软件内的系统故障；当然也有外部的故障，比如，网关。
这里我们借鉴autosar对e2e的描述：从软件组见角度看，通过rte传输数据的行为类似于简单的点到点连接。但是，这种抽象的实现，需要一个由应用层，通讯堆栈，驱动程序 和底层硬件组成的高复杂度的基础设施。随着复杂性的增加，潜在故障源的数量也在增加。e2e保护机制的使用假设在通讯期间必须保持安全相关数据的完整性，保护数据免受通讯链路内故障的影响。e2e保护最重要的方面是保护能力的标准化和机制的灵活运用。
（四）
e2e保护的架构实现如下，由应用数据组成的数据元素在发送方扩展了附加的控制信息，即e2e header。控制信息通常包含checksum， counter和其他选项。扩展数据元素被提供给rte进行传输，如下图所示。展示了e2e基本的原理。通过根据应用数据处理e2e header的内容，在接收方验证数据元素。在接收到的数据元素被处理并被接受为正确之后，控制信息被移除并且应用数据被提供给目标软件组件。错误处理在接收器处执行。
（五）
对于e2e的配置文件，这里依然借用autosar的描述。e2e的配置文件使用如下的数据保护机制的子集：
1）- crc checksum，由crc库提供；
2）- sequence counter 在每次传输请求时递增，在接收端检查该值是否正确递增；
3）- alive counter 在每次传输请求时递增，如果它发生变化，则在接收端检查该值，但不检查正确的递增。
4）- a specific id 通过端口发送的每个端口数据元素的特定id（全局到系统，其中系统可能包含多个ecu）；
5）- timeout detection 接收方通讯超时和发送方确认超时；
autosar中一共提出了3种 e2e 配置文件 （其中配置1 有两个variants）。
note： 一般情况下，都是只应用标准的配置文件。非标准的e2e配置文件只能用于特殊场景，比如 legacy software。
下面我们来看看各配置文件的保护机制：
note： e2e profile4专门为符合asil-d标准的长数据传输而设计。
本文主要是简单聊聊e2e能保护什么错误。关于e2e保护，还涉及e2e的状态机，e2e保护包装，e2e传输管理，rte数据传输，检测和响应等，这里不再过多阐述。感兴趣的小伙伴可以到autosar官网去查看下相关资料。
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（图片源于autosar 官网文件）
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（四）
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（五）
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1）- crc checksum，由crc库提供；
2）- sequence counter 在每次传输请求时递增，在接收端检查该值是否正确递增；
3）- alive counter 在每次传输请求时递增，如果它发生变化，则在接收端检查该值，但不检查正确的递增。
4）- a specific id 通过端口发送的每个端口数据元素的特定id（全局到系统，其中系统可能包含多个ecu）；
5）- timeout detection 接收方通讯超时和发送方确认超时；
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