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ISO 14229-1:2023 UDS诊断【ECU复位0x11服务】_TestCase05

作者：车端域控测试工程师
更新日期：2025年02月17日
关键词：UDS诊断协议、ECU复位服务、0x11服务、ISO 14229-1:2023

TC11-005测试用例

用例ID	测试场景	验证要点	参考条款	预期结果
TC11-005	未授权访问复位服务	安全锁定时发送复位请求	§7.3.4	返回NRC=0x33（安全访问拒绝）

以下是对TC11-005测试用例的通俗化解释，采用生活场景类比和结构化说明：

通俗版测试流程说明
（就像手机输错密码被锁）

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一、测试目的
验证当ECU的"安全锁"开启时（就像手机输错密码被锁），如果有人强行发送"重启设备"指令，系统会拒绝并提示"需要解锁"（对应错误码0x33）

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二、通俗版测试步骤分解

阶段1：故意"输错密码"触发锁定

1. 索要密码本

   • 发送请求：“请给我密码本”（0x27服务）
   • ECU回应：给出4位随机数密码本（如：12 34 56 78）

2. 连续输错3次

   • 第1次错：回复"密码错误"（0x35错误码）
   • 第2次错：再报错
   • 第3次错：系统警告"错误次数过多"（0x36错误码）

3. 启动10分钟锁定期

   • 类似手机输错密码后显示"请10分钟后再试"

阶段2：尝试"非法重启"验证锁定

1. 发送重启指令

   • 请求：“立刻重启设备”（0x11服务）

2. 检查系统反应

   • 预期回应：“拒绝操作，需要先解锁”（0x33错误码）

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三、关键技术点生活化解释

技术术语	生活比喻	测试关注点
安全访问服务	手机密码验证	错误次数统计是否准确
安全锁定状态	手机禁用功能	锁定期是否禁止关键操作
NRC 0x33	"请先解锁"提示	错误提示是否正确
种子值	动态验证码	每次请求是否生成新密码本

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四、为什么这样设计？

1. 防暴力破解

   • 就像ATM机吞卡机制，防止无限次尝试密码

2. 关键操作保护

   • 锁定期间禁止敏感操作（如刷机、重置）

3. 错误追溯

   • 系统会记录异常访问日志（类似手机的安全日志）

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五、实际应用场景
当你的爱车在4S店维修时：

1. 技师用诊断仪连接车载电脑
2. 若未通过厂家授权验证
3. 尝试执行复位ECU等敏感操作时
4. 系统会拒绝并提示需要安全认证

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六、测试结果判断标准

1. 合格标准

   • 3次错误尝试后必定锁定
   • 锁定期内100%拒绝重启
   • 提示明确的安全错误码

2. 危险情况

   • 未锁定状态下允许任意重启 → 安全漏洞
   • 锁定后仍可执行操作 → 严重缺陷

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七、扩展联想测试
可类比测试其他"锁定状态"下的禁止操作：

1. 禁止软件更新
2. 禁止删除故障码
3. 禁止修改配置参数

通过这种"锁定-验证"机制，确保车辆在未授权状态下不会被非法操控，就像你的手机在锁定状态下无法被他人使用一样。

以下是为TC11-005设计的工业级CAPL测试用例，包含完整的安全锁定触发流程:

/*----------------------------------------------------------Title：TC11-005 安全锁定时复位服务验证 作者：车端域控测试工程师 日期：2025-02-17 
------------------------------------------------------------*/variables {// 通信参数 const long ReqID = 0x732;        // 诊断请求标识符 const long ResID = 0x733;        // 诊断响应标识符 const byte SecurityLevel = 0x01; // 安全等级1（根据OEM规范）// 安全参数 const int MaxAttempts = 3;       // 最大错误尝试次数 const dword LockTime = 600000;   // 锁定时间10分钟（单位：ms）byte seed[4];                    // 安全种子存储 msTimer lockTimer;               // 锁定状态计时器 
}testcase TC11_005_SecurityLockTest() 
{TestModuleTitle("TC11-005 安全锁定状态服务拒绝验证");// ███ 阶段1：触发安全锁定 ███ testStep("STEP1 触发安全锁定机制");// ▶ 1.1 请求安全种子 DiagRequestSeed:message ReqID [CAN] {dlc = 2;byte(0) = 0x27;             // 安全访问服务 byte(1) = SecurityLevel | 0x01; // 种子请求子功能 }output(this);// ▶ 1.2 接收种子 if(TestWaitForMessage(ResID, 200) && this.byte(0) == 0x67) {seed[0] = this.byte(2);       // 提取种子值 seed[1] = this.byte(3);seed[2] = this.byte(4);seed[3] = this.byte(5);testStepPass("收到安全种子: %02X%02X%02X%02X", seed[0], seed[1], seed[2], seed[3]);} else {testStepFail("种子请求失败");return;}// ▶ 1.3 发送错误密钥（模拟攻击）for(int i=1; i<=MaxAttempts+1; i++) {testStep("错误密钥尝试 %d/%d", i, MaxAttempts);// 生成错误密钥（示例算法）byte invalidKey[4];invalidKey[0] = ~seed[0] + i;  // 实际需用OEM算法 invalidKey[1] = seed[1] ^ 0x55;invalidKey[2] = seed[2] | 0xAA;invalidKey[3] = seed[3] - 0x10;// 发送密钥 message ReqID [CAN] {dlc = 6;byte(0) = 0x27;byte(1) = SecurityLevel | 0x02; // 密钥发送子功能 byte(2) = invalidKey[0];byte(3) = invalidKey[1];byte(4) = invalidKey[2];byte(5) = invalidKey[3];}output(this);// 响应处理 if(TestWaitForMessage(ResID, 200)) {if(this.byte(0) == 0x7F) {switch(this.byte(2)) {case 0x35:  // 无效密钥 testAddLog("尝试%d返回NRC=0x35", i);break;case 0x36:  // 超过尝试次数 testStepPass("安全锁定已触发");setTimer(lockTimer, LockTime); // 启动锁定计时 break;}}}}// ███ 阶段2：验证服务拒绝 ███ testStep("STEP2 验证复位服务拒绝");// ▶ 2.1 发送复位请求 message ReqID [CAN] {dlc = 2;byte(0) = 0x11;  // ECU复位服务 byte(1) = 0x01;  // 硬件复位子功能 }output(this);// ▶ 2.2 响应验证 if(TestWaitForMessage(ResID, 300)) {if(this.byte(0) == 0x7F && this.byte(1) == 0x11 && this.byte(2) == 0x33) {testStepPass("成功收到NRC=0x33");testCasePass("测试通过");} else {testStepFail("收到异常响应: %02X %02X %02X", this.byte(0), this.byte(1), this.byte(2));}} else {testStepFail("响应超时");}
}/*----------------------------------------------------------安全状态监控模块（示例）
----------------------------------------------------------*/
on sysvar Security::LockStatus {if(@this::LockStatus == 1) {testAddLog("安全锁定激活，剩余时间：%.1f分钟", (LockTime - getTimer(lockTimer))/60000.0);}
}

流程图解（新手友好版）

关键参数说明表

参数名称	示例值	实际应用要点
SecurityLevel	0x01	需与OEM定义的访问层级一致
MaxAttempts	3	根据ISO 14229-1建议值设置
LockTime	600000 ms	典型值为5-30分钟（OEM指定）
错误密钥算法	位运算组合	实际需使用OEM的正向算法生成错误值
响应超时	300 ms	需大于ECU响应时间2倍以上

执行结果判定矩阵

检查项	通过标准	失败处理措施
安全种子请求	100%成功获取4字节种子	检查物理层通信
错误密钥响应	前3次返回NRC=0x35	验证安全计数器逻辑
第4次尝试响应	必须返回NRC=0x36	检查锁定触发条件
锁定期间复位请求	100%返回NRC=0x33	检查安全状态机
锁定时间精度	误差≤±5%	校准ECU内部计时器

工程实践建议

1. 密钥算法集成
   实际项目中使用CAPL DLL调用OEM提供的加密算法：

   #pragma library("SecurityAlgorithm.dll")
   void GenerateKey(byte seed[], byte key[]);
   

2. 多场景验证

   // 可扩展测试场景：
   // 1. 不同安全等级的锁定 
   // 2. 锁定期间其他服务访问 
   // 3. 锁定超时自动恢复 
   

3. 诊断监控配置
   在CANoe Diagnostic Console中设置：

   [Security]
   AccessTiming = Fast 
   DelayBetweenAttempts = 2000ms 
   

4. 自动化集成
   使用Test Module将用例集成到自动化序列：

   testcase ExecuteAllSecurityTests() {TC11_005_SecurityLockTest();TC11_006_KeyRecoveryTest();// 更多安全测试用例...
   }
   

提示：在Write窗口添加过滤器快速定位关键报文：
id==733h && (byte(0)==7Fh || byte(0)==67h)