车联网安全入门——CAN总线模糊测试

ICSim 是一个用于模拟车辆仪表集群的工具，专门为 SocketCAN 设计。SocketCAN 是 Linux 内核中的一个模块，用于支持控制器局域网（CAN）接口。

主要特点

1. 仪表集群模拟：ICSim 可以模拟车辆仪表盘，包括速度表、转速表、燃油表等。这对于开发和测试基于 CAN 总线的汽车电子系统非常有用。

   
   

2. 与 SocketCAN 集成：ICSim 与 Linux 的 SocketCAN 接口集成，允许用户通过标准的 SocketCAN 工具与模拟器进行通信和调试。

   
   

3. 教育和开发：它是汽车网络和协议学习的一个极佳工具，可以帮助工程师、研究人员和学生理解 CAN 总线的工作原理和应用。

使用场景

• 软件开发：在开发车辆电子控制单元（ECU）时，可以使用 ICSim 进行初步测试，而无需实际的车辆硬件。

  
  

• 教学和培训：提供一个虚拟的车辆环境，便于教学 CAN 总线通信。

  
  

• 调试和验证：与实际车辆硬件的连接前，先在模拟环境中验证通信和功能。

模糊测试（Fuzz Testing）是一种用于发现软件漏洞和缺陷的自动化测试技术。其核心思想是通过向系统输入大量随机或半随机的数据，观察系统的响应，从而发现潜在的错误和安全漏洞。模糊测试常用于安全性测试和稳定性测试。

CAN 总线模糊测试（CAN Packet Fuzzing）

CAN Packet Fuzzing 是将模糊测试应用于控制器局域网（CAN）总线的一种技术。CAN 总线是现代汽车中用于电子控制单元（ECU）之间通信的关键协议。模糊测试在这个上下文中的主要目标是通过发送异常或无效的 CAN 数据帧，来发现车辆网络协议栈中的漏洞和缺陷。

主要步骤

1. 定义测试范围：确定要测试的 CAN 网络的节点和消息类型。

   
   

2. 生成模糊数据：使用随机或半随机的方法生成 CAN 数据帧。这些数据帧可以是完全随机的，也可以在现有合法数据的基础上进行变异。

   
   

3. 发送模糊数据：将生成的模糊数据帧发送到 CAN 总线上，模拟正常通信环境。

   
   

4. 监控系统行为：观察系统对这些模糊数据的响应，记录任何异常行为或系统崩溃。

   
   

5. 分析和报告：分析捕获的异常行为，找出潜在的漏洞，并生成测试报告。

工具和软件

• ICSim：虽然主要是用于模拟和测试，但也可以配置为进行初步的 CAN 模糊测试。

  
  

• SavvyCAN：用于捕获和分析 CAN 数据，结合其他模糊测试工具一起使用。

  
  

• 其他模糊测试工具：例如 Can-Hax，CANard、CANalyzat0r 以及定制的脚本和程序，可以生成和发送模糊数据帧。

主要目标

• 安全性测试：发现并修复可能被恶意利用的漏洞。

  
  

• 稳定性测试：确保系统在异常输入情况下的稳定性，避免意外崩溃或错误。

  
  

• 协议验证：验证 CAN 协议实现的健壮性，确保其能正确处理所有类型的数据帧。

Can-Hax

安装

我们直接从GitHub克隆下来就好了，这点比较的简单：

使用

Can-Hax是使用can-utils的指纹和模糊控制器区域网络（CAN）数据包/帧的实用程序，可用于大多数Linux。

CAN有效载荷模板有以下几种：0=在使用中未观察到，H=观察到的十六进制值，N=观察到的十进制值，所以它看起来像00NHHHHH。

获得指纹

我们来简单介绍一下里面的数据大概是什么意思：

133代表的是can总线ID号，后面0代表的是从来没有变化，一直是0；H表示的是十六进制，也就是说，这一位出现过十六进制数；N代表十进制，也就是这一位没有出现过十六进制的数。

模糊测试

接下来我们开始进行模糊测试了，这个就是全部模糊（可能需要很长时间，可以缩短时延），会一个一个进行测试。

除了全部测试之外，我们还可以测试特定的CAN ID，我们可以指定–canid。

我们还可以使用–Quick或–Superquick快速指定一组简化的可能值。

自适应测试计算有效负载模板复杂程度的指标，并使用一组简化的可能值。

这个就是自适应，但是我一直是递增一，所以感觉不是很好用，我们搭配上面那些就能进行简单的模糊测试了。

SavvyCAN

CAN 总线模糊测试是一种强大的方法，用于发现和修复汽车网络系统中的安全漏洞和稳定性问题。通过系统地生成和发送异常 CAN 数据帧，测试人员可以识别出潜在的缺陷，从而增强车辆电子系统的安全性和可靠性。结合 ICSim， Can-Hax和 SavvyCAN 等工具，可以有效地进行 CAN 总线模糊测试，并为车辆网络安全提供坚实的保障。