關于CAN總線逆向工程的初步探討
隨著中國汽車業(yè)的發(fā)展，汽車的后端市場也日趨繁榮，但由于各汽車生產廠家的技術壁壘，后端設備供應商如GPS，車載音響，車載DVD，診斷儀等供應商很難得到原汽車廠家各車型的報文定義，以使自己的產品完全和車載兼容。本文將以美國英特佩斯控制系統(tǒng)有限公司的產品（軟件：Vehicle Spy，硬件：neoVI）為例，探討如何解碼CAN總線報文。
Vehicle Spy產品是美國通用汽車的標準測試工具，可以同時支持HS CAN、MS CAN、ISO9141、J1850VPW、J1850PWM、LIN等多種總線協(xié)議、 實現車載網絡診斷、節(jié)點/ECU仿真、數據采集、自動測試和車載網絡總線監(jiān)控等功能，相對于其它的總線工具，該產品注重用戶使用的高效性和便捷性，易于用戶學習和使用。
Vehicle Spy可以通過兩種方式監(jiān)控總線通信：通過車載的ODB接口監(jiān)控汽車總線通信（圖1）和直接監(jiān)控ECU之間的通信（包括診斷儀和被診斷設備，圖2）
當設備連接正常并設置好正確的波特率后，打開Vehicle Spy運行界面，無論是車載總線通信數據或是ECU間的總線通信數據都會被毫無遺漏的實時顯示在監(jiān)控界面上，圖3顯示的是監(jiān)控的車載CAN總線數據，這些數據都是未經解碼的原始數據，接下來 我將介紹監(jiān)控界面的各項：
1）、圖3中①所在的部分是濾波器，因為vspy可以同時監(jiān)控多種網絡數據，該濾波器基于網絡類型濾波，例如，勾選HSCAN，則監(jiān)控界面將只顯示HSCAN類型網絡數據。
2）、圖3中②所指的欄為濾波欄，在該欄中可以更靈活實現濾波功能，如根據報文名稱，ArbID等濾波，支持“？”“*”等符號，比如現在我們只想監(jiān)控Arb ID為110和120的報文，則只需要在ArbID欄輸入110，120則可，如圖4所示：
3）、圖3中③所指為進制切換按鈕，只需簡單點擊即可將報文數據切換成其它進制（默認為16進制）。
4）、圖3中數據字節(jié)為藍色背景的部分表示變化較慢的數據（④所指）
5）、圖3中數據字節(jié)為黑色背景的部分表示變化較快的數據（⑤所指）
6）、圖3中數據字節(jié)無背景顏色的部分表示出現過后在一段時間沒有再出現的數據（該時間值是可以設定的）
7）、整個監(jiān)控界面實際上也是一個緩沖區(qū)，該緩沖區(qū)的數據可以隨時保存，保存的數據可以用于以后回放以分析數據，圖3所其實就是在回放數據文件，⑥所指為緩沖區(qū)進度條。
8）、vspy的默認屬性欄包含了報文數量統(tǒng)計，報文接收時間等屬性，還有其他的屬性用戶可以在設置欄自己定義，這將非常有助于逆向分析。
通過以上的介紹，相信有經驗的工程師已經看出這款產品在總線數據解碼方面的優(yōu)越性。對于車載CAN總線，由于CAN報文的優(yōu)先級取決于ArbID，ID值越小，優(yōu)先級越高，這為我們揣測報文是來自于車載上的哪個ECU提供了依據，由于vspy可以實時無遺漏地監(jiān)視總線通信報文變化并能以各種顏色來區(qū)分數據變化的快慢，因此我們可以通過反復動作車輛來觀察報文變化情況，如開關車門，開和關會引起某個數據字節(jié)中的某位產生狀態(tài)變化，由于這種變化是非連續(xù)性的快速變化數據，在監(jiān)控界面中必然會以藍色背景顯示，因此我們可以在開關車門的時候在監(jiān)控界面查找有藍色變化的報文，并將這些報文用上述的濾波功能過濾出來以縮小監(jiān)視范圍，然后反復動作車門以確定是哪條報文的某位隨著車門動作在變化，這將很容易辨別，在得出結論以后，再將該位提取出來并命名然后再動作車門以進行驗證。當然，vspy提供解析報文的功能，比如我們判定圖3中ArbID為510的報文中第二字節(jié)第二位表示車門開關，則可將該位命名為door control，并將該條報文設置為其它顏色，以方便觀察，解析的結果如圖5所示，對解析的結果，vspy還可以將其保存為標準的DBC格式。對于直接監(jiān)視ECU之間的通信，則過程會簡單的多。
當然，如果要解碼ECU的所有報文，工作量會非常大，如果是解碼整個車輛的報文，那可能是需要團隊來完成，本文只是對解碼工作做初步探討，拋磚引玉，希望能與大家交流。