deepcode264/TRIAD_CAN-Real-time-Automotive-Intrusion-Detection-
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基于 STM32 和 ESP32 的轻量级实时 CAN 总线入侵检测系统,通过三层免训练机制检测 DoS、欺骗和模糊攻击。
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TRIAD-CAN:实时 CAN 总线攻击检测
一款专为汽车 CAN 网络设计的轻量级、实时入侵检测系统 (IDS)。TRIAD-CAN 在嵌入式硬件 (STM32 + ESP32) 上采用多层检测机制来发现 DoS、欺骗和模糊攻击,无需借助机器学习或外部处理。
功能特性
* 实时 CAN 攻击检测(每帧 <10µs)
* 检测 DoS、欺骗 和 模糊 攻击
* 三层检测机制:
* L1 (RAPID):ID 验证
* L2 (TEMPO):时序分析
* L3 (SIGMA):Payload 完整性
* 免训练(无需数据集)
* 用于攻击控制与监控的实时 Web 仪表板
* 蓝牙告警 + LED 指示灯
* 完全嵌入式运行(在 ESP32 上运行)
使用硬件
* STM32F103C8T6 (Blue Pill) – 发送端
* ESP32(接收端 + IDS)
* ESP32(攻击节点)
* SN65HVD230 CAN 收发器 (×3)
* 面包板,120Ω 终端电阻
使用软件
* STM32CubeIDE(STM32 编程)
* Arduino IDE(ESP32 编程)
* Node.js + HTML/CSS/JS(Web 仪表板)
工作原理
1. 初始化:CAN 网络以 500 kbps 速率建立
2. 校准:IDS 学习正常流量模式
3. 攻击注入:攻击者 ESP32 通过 Web UI 触发攻击
4. 检测:在 3 个层级上分析传入的数据帧
5. 分类:多证据融合识别攻击类型
6. 告警:通过仪表板、蓝牙和 LED 输出
模拟的攻击
* DoS:使用高优先级 ID 进行总线泛洪
* 欺骗:使用有效 ID 发送伪造消息
* 模糊:随机 ID 和 Payload
结果
* 准确实时检测所有攻击类型
* 高流量下稳定运行
* 轻量级且适合嵌入式部署
未来改进
* 增加攻击防御(阻断/过滤)
* 支持更多攻击类型(中间人攻击、重放攻击、Bus-off 攻击)
* 扩展至更大的 CAN 网络
* 支持 CAN-FD
* 可选的基于机器学习 (ML) 的增强功能
应用场景
* 汽车网络安全
* 电动与自动驾驶车辆
* 工业级 CAN 系统
* 研究与测试平台
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