技术领域
本申请涉及汽车技术领域，尤其涉及一种车载防火墙的异常处理方法、装置、车载防火墙及汽车。
背景技术
现有技术中车载防火墙通过对检查出的车辆异常行为进行警报，能够有效地识别车辆的异常状态和遭受的黑客恶意攻击。
由于车辆自身运行状态的波动、设计和生产上的误差、电子元器件老化等因素，导致车辆网络通信存在与设计预期不相符的异常状态，这种异常状态对车辆无害却有可能会触发防火墙的警报。我们认为这一类异常，不属于黑客恶意攻击等有害的车辆异常状态，而可以定义为一辆车的“特性”。
现有的车载防火墙无法将车辆的“特性”与黑客恶意攻击等有害的车辆异常状态加以区分，导致会将与车辆的“特性”相关的异常当作有害异常加以报警，导致现有车载防火墙对异常的报警存在报错的情况。
发明内容
本申请实施例提供一种车载防火墙的异常处理方法、装置、车载防火墙及汽车，以解决现有技术无法在汽车不联网的情况下将车辆的“特性”与黑客恶意攻击等有害的车辆异常状态加以区分的技术问题。
根据本申请的一个方面提供的一种车载防火墙的异常处理方法，所述方法包括：
整车上电时读取初始警报记录表，所述初始警报记录表中记录有历史异常及所述历史异常的分数；
当在整车上电至整车下电期间通过车载防火墙报出异常时，对报出的所述异常进行一次打分，并更新报出的对应异常在所述初始警报记录表中的分数；
当在整车上电至整车下电期间所述初始警报记录表中存在未报出的历史异常时，对未报出的所述历史异常进行一次打分，并更新未报出的对应异常在所述初始警报记录表中的分数；
若更新后的所述异常的分数在预设范围之内时，判断对应的异常为有害异常，否则，判断所述对应的异常为无害异常。
根据本申请的另一个方面提供的一种车载防火墙的异常处理装置，所述装置包括：
表读取模块，用于整车上电时读取初始警报记录表，所述初始警报记录表中记录有历史异常及所述历史异常的分数；
第一打分模块，用于当在整车上电至整车下电期间通过车载防火墙报出异常时，对报出的所述异常进行一次打分，并更新报出的对应异常在所述初始警报记录表中的分数；
第二打分模块，用于当在整车上电至整车下电期间所述初始警报记录表中存在未报出的历史异常时，对未报出的所述历史异常进行一次打分，并更新未报出的对应异常在所述初始警报记录表中的分数；
判断模块，用于若更新后的所述异常的分数在预设范围之内时，判断对应的异常为有害异常，否则，判断所述对应的异常为无害异常。
根据本申请的又一个方面提供的一种车载防火墙，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述车载防火墙的异常处理方法的步骤。
根据本申请的再一个方面提供的一种汽车，所述汽车包括所述的车载防火墙。
本申请提出的车载防火墙的异常处理方法、装置、车载防火墙及汽车，对报出的异常和未报出的历史异常分别进行打分，通过分析可以得知无害异常具有高频且持续发生的特性，而有害异常不具有该特性，故在对报出的异常和未报出的历史异常分别进行打分时，均是仅在整车上电至整车下电期间打一次分，不论同一异常报出了多少次，均只对该异常打一次分，使得初始警报记录表中记录的异常的分数具有识别力，对各个异常最终所打的分数能够区分出有害异常和无害异常。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例中车载防火墙的异常处理方法的流程图；
图2是本申请另一实施例中车载防火墙的异常处理方法的流程图；
图3是本申请又一实施例中车载防火墙的异常处理方法的流程图；
图4是本申请再一实施例中车载防火墙的异常处理方法的流程图；
图5是本申请一实施例中车载防火墙的异常处理装置的示范性结构框图；
图6是本申请一实施例中车载防火墙的结构框图；
图7是本申请一实施例中汽车的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
以下结合具体附图对本申请的实现进行详细的描述：
图1是本申请一实施例中车载防火墙的异常处理方法的流程图，下面结合图1详细描述根据本申请一实施例的车载防火墙的异常处理方法，如图1所示，该车载防火墙的异常处理方法包括以下步骤S101至S104。
S101、整车上电时读取初始警报记录表，所述初始警报记录表中记录有历史异常及所述历史异常的分数。
在其中的一个实施例中，该初始警报记录表可以存储在非易失性存储器中，该初始警报记录表中记录的历史异常可以既包括有害异常，也包括无害异常。
其中，所述有害异常例如遭受黑客的恶意攻击，所述无害异常例如因为车辆自身运行状态波动、设计和生产上的误差、电子元器件老化等因素导致车辆网络通信存在与设计预期不相符的异常状态。
S102、当在整车上电至整车下电期间通过车载防火墙报出异常时，对报出的所述异常进行一次打分，并更新报出的对应异常在所述初始警报记录表中的分数。
在其中一个实施例中，对报出的所述异常进行一次打分可以是在整车上电至整车下电期间异常首次报出时对该异常进行打分，在整车下电之前若该异常再报出则不再进行打分。
进一步地，对报出的所述异常进行一次打分可以是对报出的所述异常进行加分。
在其中一个实施例中，若报出的所述异常为所述初始警报记录表记录的历史异常，则获取该异常在该初始警报记录表中的历史分数，将该异常的历史分数加上本次所打的分数作为该异常的更新后的分数。
S103、当在整车上电至整车下电期间所述初始警报记录表中存在未报出的历史异常时，对未报出的所述历史异常进行一次打分，并更新未报出的对应异常在所述初始警报记录表中的分数。
在其中一个实施例中，对该未报出的历史异常进行的打分与对报出的异常进行打分的打分符号相反。
在其中一个实施例中，对未报出的所述历史异常进行一次打分可以是对未报出的异常进行一次减分。
在该实施例中，由于有害异常不一定会在汽车每次上电都报出，而无害异常由于其具有持续发生的特性，对未报出的异常进行减分以体现出未报出的异常更可能是有害异常。
S104、若更新后的所述异常的分数在预设范围之内时，判断对应的异常为有害异常，否则，判断所述对应的异常为无害异常。
在其中一个实施例中，该预设的范围可以是人为设定的范围，例如，当更新后的所述异常的分数大于预设的某一阈值时，判断该异常为无害异常，当更新后的所述异常的分数小于等于该阈值时，则判断对应的异常为有害异常。进一步地，可以对判断为有害的异常进行报警处理，也可以从所述初始警报记录表中删除分数大于该阈值的异常。
在其中一个实施例中，该方法还包括：
判断对应的异常为有害异常时，对所述有害异常进行报警提醒；
判断对应的异常为无害异常时，将所述无害异常从所述初始警报记录表中删除。
本实施例通过对报出的异常和未报出的历史异常分别进行打分，通过分析可以得知无害异常具有高频且持续发生的特性，而有害异常不具有该特性，故在对报出的异常和未报出的历史异常分别进行打分时，均是仅在整车上电至整车下电期间打一次分，不论同一异常报出了多少次，均只对该异常打一次分，使得初始警报记录表中记录的异常的分数具有识别力，对各个异常最终所打的分数能够区分出有害异常和无害异常。
图2是本申请另一实施例中车载防火墙的异常处理方法的流程图，下面结合图2描述根据本申请另一实施例的车载防火墙的异常处理方法，如图2所示，该方法在包括上述步骤S101、S103及S104的基础上，上述步骤S102进一步包括以下步骤S201及S202。
S201、获取在整车上电至整车下电期间报出的所述异常；
S202、判断所述初始警报记录表中是否包含有报出的所述异常，若是，则对报出的所述异常在首次报出时进行一次加分，否则，则对报出的所述异常在首次报出时以零为基础分进行一次加分并将报出的所述异常及所打的分数保存在所述初始警报记录表中。
在其中一个实施例中，若报出的异常不为所述初始警报记录表中记录的历史异常，则将报出的异常保存在该初始警报记录表中时，可以将对该报出的异常所打的分数确定为该异常在初始警报记录表中记录的分数。
图3是本申请又一实施例中车载防火墙的异常处理方法的流程图，下面结合图3描述根据本申请另一实施例的车载防火墙的异常处理方法，如图3所示，该方法在包括上述步骤S101、S102及S104的基础上，上述步骤S103进一步包括以下步骤S301。
S301、当在整车上电至整车下电期间所述初始警报记录表中存在未报出的历史异常时，对未报出的所述历史异常进行一次减分，并更新未报出的对应异常在所述初始警报记录表中的分数。
在该实施例中可以对报出的所述异常在首次报出时进行加分，对应地，对未报出的历史异常进行减分，以区分有害异常和无害异常。
在其他实施例中，也可以对报出的所述异常在首次报出时进行减分，对应地，对未报出的历史异常进行加分，也可以区分有害异常和无害异常。
本实施例通过对未报出的历史异常进行减分，同时对报出的异常进行加分，以拉开有害异常与无害异常之间的分数，便于车载防火墙区分有害异常和无害异常。
图4是本申请再一实施例中车载防火墙的异常处理方法的流程图，进一步作为可选地如图4所示，上述步骤S101进一步包括以下步骤S401：
S401、整车上电时从非易失性存储器中读取初始警报记录表，所述初始警报记录表中记录有历史异常及所述历史异常的分数。
在其中一个实施例中，该车载防火墙的异常处理方法进一步包括以下步骤S402。
S402、所述整车下电时，将更新的所述初始警报记录表作为新的初始警报记录表存储至所述非易失性存储器中。
根据本实施例的一个使用场景例如：通过M个点火周期(其中，M为预设值)，车载防火墙学习一款车的总线通信协议总线上，不符合总线通信协议定义和设计目标的错误报文行为，以及因为电子器件老化和总线负载率变化导致的报文周期波动等行为。忽略因物理因素影响或设计原因导致的车辆异常行为，并且暴露和突出恶意攻击和有危害的车辆异常状态。
本申请在车载防火墙内部增加警报记录表功能，储存车载防火墙发出的警报(或者说是异常)，和对该警报的评分，并且本申请设计一套方法给每一条警报评分。
警报的评分通过其在多次点火周期中连续出现的情况计算得出，反映了警报在车辆运行过程中的持续性。当记录表中的某一条警报的分值大于等于一个阈值x时，可以判断触发该警报的是持续高频发生的异常行为，则车载防火墙不再产生和发送该警报。
车载防火墙在每一次整车上电时从非易失性存储器中将记录表读取到内存中，并且在车载防火墙运行期间，车载防火墙更新和维护内存中的记录表。车载防火墙在每一次整车下电前，将内存中的警报记录表写入非易失性中，覆盖旧的警报记录表。所以本申请让车载防火墙维护两个警报记录表：一个在内存中，运行时使用；一个在非易失性存储器中，用来在车辆不运行期间保存警报记录表内容。车载防火墙只对内存中的警报记录表进行修改，对非易失性存储器中的记录表只做覆盖和读取操作。
每一次点火周期，也就是一次整车上电和整车下电之间车辆运行期间，车载防火墙对警报记录表中每一条警报的评分进行且只进行一次更新。如果本次点火周期某条警报的评分增加了，则不会再减少；反而，如果在整车下电前，某条警报的评分没有发生变化，则此时会将分值减少。除非某条警报的分值超过了阈值x，则车载防火墙不再对这条警报的评分进行修改。
在该场景下，如果一个点火周期内发生了至少一次某条警报，该异常的分数+2；反之，分数-1。详细逻辑如下所述：
1)如果警报记录表中的某条警报分值大于等于阈值x，则整车下电期间内不对该警报的分数进行修改；
2)如果发生了某条警报，且该警报在记录表中分数大于等于1且小于阈值x，且该警报的分值在本次点火周期中还没有被修改过，则它的分数+2，且在本次点火周期中后续不再修改；
3)如果发生了某条警报，且该警报在记录表中分数大于等于1且小于等于阈值x，且在本次点火周期中已经修改过该警报的分值，则无需更新记录表；
4)如果整车下电下电时，记录表中某条警报对应的分值没有被修改过，且该条警报的分值大于等于1且小于等于阈值x，则将分数-1；
5)如果某条警报的分值在-1后等于或小于0，则从记录表中删除该条警报的记录；
6)如果警报记录表没有该警报的记录，则新建该警报记录，且该警报的初始评分为2。
每次车载防火墙在发送警报前对比警报记录表，根据警报记录表中各个警报的分数可以对该异常进行如下处理：
1)存在相同的警报，且评分大于等于阈值x，则对该警报不再发送报警提醒；
2)存在相同的警报，且评分大于等于1且小于阈值x，则对该警报发送报警提醒；
3)不存在相同的警报，则新建该条警报的记录，对应初始分数为2。
本实施例通过在每次整车下电时，将该更新的所述初始警报记录表作为新的初始警报记录表存储至所述非易失性存储器中，使得整车下次上电时，在非易失性存储器中读取的初始警报记录表是更新后的初始警报记录表，使得该车载防火墙的异常处理方法具有循环性，因此在多次整车下电、整车上电的循环中，可以通过分数积累进一步区分开有害异常和无害异常，使得有害异常和无害异常的区分更加明显，使车载防火墙能够不通过空中下载或刷新的方式，自己能够更新策略降低误报率。
图5是本申请一实施例中车载防火墙的异常处理装置的示范性结构框图，下面结合图5详细描述根据本申请一实施例的车载防火墙的异常处理装置，如图5所示，该车载防火墙的异常处理装置100包括表读取模块11、第一打分模块12、第二打分模块13及判断模块14。
表读取模块11，用于整车上电时读取初始警报记录表，所述初始警报记录表中记录有历史异常及所述历史异常的分数。
在其中的一个实施例中，该初始警报记录表可以存储在非易失性存储器中，该初始警报记录表中记录的历史异常可以既包括有害异常，也包括无害异常。
其中，所述有害异常例如遭受黑客的恶意攻击，所述无害异常例如因为车辆自身运行状态波动、设计和生产上的误差、电子元器件老化等因素导致车辆网络通信存在与设计预期不相符的异常状态。
第一打分模块12，用于当在整车上电至整车下电期间通过车载防火墙报出异常时，对报出的所述异常进行一次打分，并更新报出的对应异常在所述初始警报记录表中的分数。
在其中一个实施例中，对报出的所述异常进行一次打分可以是在整车上电至整车下电期间异常首次报出时对该异常进行打分，在整车下电之前若该异常再报出则不再进行打分。
进一步地，对报出的所述异常进行一次打分可以是对报出的所述异常进行加分。
在其中一个实施例中，若报出的所述异常为所述初始警报记录表记录的历史异常，则获取该异常在该初始警报记录表中的历史分数，将该异常的历史分数加上本次所打的分数作为该异常的更新后的分数。
第二打分模块13，用于当在整车上电至整车下电期间所述初始警报记录表中存在未报出的历史异常时，对未报出的所述历史异常进行一次打分，并更新未报出的对应异常在所述初始警报记录表中的分数。
在其中一个实施例中，对该未报出的历史异常进行的打分与对报出的异常进行打分的打分符号相反。
在其中一个实施例中，对未报出的所述历史异常进行一次打分可以是对未报出的异常进行一次减分。
在该实施例中，由于有害异常不一定会在汽车每次上电都报出，而无害异常由于其具有持续发生的特性，对未报出的异常进行减分以体现出未报出的异常更可能是有害异常。
在其中一个实施例中，该第二打分模块13对该未报出的历史异常进行的打分与对报出的异常进行打分的打分符号相反。
判断模块14，用于若更新后的所述异常的分数在预设范围之内时，判断对应的异常为有害异常，否则，判断所述对应的异常为无害异常。
在其中一个实施例中，该预设的范围可以是人为设定的范围，例如，当更新后的所述异常的分数大于预设的某一阈值时，判断该异常为无害异常，当更新后的所述异常的分数小于等于该阈值时，则判断对应的异常为有害异常。进一步地，可以对判断为有害的异常进行报警处理，也可以从所述初始警报记录表中删除分数大于该阈值的异常。
在其中一个实施例中，该第一打分模块12包括：
异常获取单元，用于获取在整车上电至整车下电期间报出的所述异常；
第一判断单元，用于判断所述初始警报记录表中是否包含有报出的所述异常，若是，则对报出的所述异常在首次报出时进行一次加分，否则，则对报出的所述异常在首次报出时以零为基础分进行一次加分并将报出的所述异常及所打的分数保存在所述初始警报记录表中。
在其中一个实施例中，若报出的异常不为所述初始警报记录表中记录的历史异常，则将报出的异常保存在该初始警报记录表中时，可以将对该报出的异常所打的分数确定为该异常在初始警报记录表中记录的分数。
在其中一个实施例中，该第二打分模块13包括：
减分单元，用于当在整车上电至整车下电期间所述初始警报记录表中存在未报出的历史异常时，对未报出的所述历史异常进行一次减分。
在该实施例中可以通过该第一打分模块12可以对报出的所述异常在首次报出时进行加分，对应地，可以通过该第二打分模块13对未报出的历史异常进行减分，以区分有害异常和无害异常。
在其他实施例中，也可以该第一打分模块12对报出的所述异常在首次报出时进行减分，对应地，通过该第二打分模块13对未报出的历史异常进行加分，也可以区分有害异常和无害异常。
本实施例通过对未报出的历史异常进行减分，同时对报出的异常进行加分，以拉开有害异常与无害异常之间的分数，便于车载防火墙区分有害异常和无害异常。
在其中一个实施例中，该车载防火墙的异常处理装置100还包括：
报警模块，用于判断对应的异常为有害异常时，对所述有害异常进行报警提醒；
删除模块，用于判断对应的异常为无害异常时，将所述无害异常从所述初始警报记录表中删除。
在其中一个实施例中，所述表读取模块11具体用于在整车上电时，从非易失性存储器中读取所述初始警报记录表；
进一步地，该车载防火墙的异常处理装置100还包括：
存储模块，用于在整车下电时，将更新的所述初始警报记录表作为新的初始警报记录表存储至所述非易失性存储器中。
本实施例提供的车载防火墙的异常处理装置通过对报出的异常和未报出的历史异常分别进行打分，通过分析可以得知无害异常具有高频且持续发生的特性，而有害异常不具有该特性，故在对报出的异常和未报出的历史异常分别进行打分时，均是仅在整车上电至整车下电期间打一次分，不论同一异常报出了多少次，均只对该异常打一次分，使得初始警报记录表中记录的异常的分数具有识别力，对各个异常最终所打的分数能够区分出有害异常和无害异常。
图6是本申请一实施例中车载防火墙的结构框图，关于车载防火墙的异常处理装置的具体限定可以参见上文中对于车载防火墙的异常处理方法的限定，在此不再赘述。上述车载防火墙的异常处理装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于车载防火墙中的处理器中，也可以以软件形式存储于车载防火墙中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种车载防火墙，其内部结构图可以如图6所示。该车载防火墙包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、输出装置和输入装置。其中，该车载防火墙的处理器用于提供计算和控制能力。该车载防火墙的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序，具体用于存储初始警报记录表。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该车载防火墙的网络接口用于与外部设备通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种车载防火墙的异常处理方法。
在一个实施例中，提供了一种车载防火墙，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例中车载防火墙的异常处理方法的步骤，例如图1所示的步骤101至步骤104。或者，处理器执行计算机程序时实现上述实施例中车载防火墙的异常处理装置的各模块/单元的功能，例如图5所示模块11至模块14的功能。为避免重复，这里不再赘述。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中车载防火墙的异常处理方法的步骤，例如图1所示的步骤101至步骤104。或者，计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中车载防火墙的异常处理装置的各模块/单元的功能，例如图5所示模块11至模块14的功能。为避免重复，这里不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。
根据本申请的再一个方面提供的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述车载防火墙的异常处理方法的步骤。
其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
图7是本申请一实施例中汽车的结构示意图，如图7所示，该汽车包括上述的车载防火墙。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
机译： 车载防火墙的操作方法
机译： 用于车载网络安全的上下文感知防火墙
机译： 隔室车载防火墙隔板
