如何对ARXML中的SECURED-I-PDUs进行解密？

1. 建立节点关联映射 #

你已解析的两个节点需要先完成关联绑定：

• SECURE-COMMUNICATION-PROPS-SET：存储加密/解密核心参数，如算法类型、密钥索引、校验方式、标签长度等
• ND-TO-END-PROTECTIONS：定义受保护的I-PDU列表，以及每个I-PDU对应的保护配置引用

在C++中可以这么实现：

• 遍历ND-TO-END-PROTECTIONS下的PROTECTED-I-PDU条目，通过SECURE-COMMUNICATION-PROPS-REF属性，匹配到对应的SECURE-COMMUNICATION-PROPS-SET实例
• 用哈希表（如std::unordered_map<std::string, SecureCommProps>）存储映射关系，Key为I-PDU名称，Value为封装好的参数结构体

示例参数结构体：

struct SecureCommProps {
    std::string cipherAlgorithm;    // 加密算法，如AES-128-CBC
    std::string authAlgorithm;      // 校验算法，如HMAC-SHA256
    uint32_t keyIndex;              // 密钥索引，关联车载密钥管理系统中的密钥
    bool enableEncryption;          // 是否启用加密
    bool enableAuthentication;      // 是否启用完整性校验
    uint8_t authTagLength;          // 校验标签长度（单位：字节）
};

2. 拆分PDU结构 #

SECURED-I-PDU通常由保护元数据和加密载荷两部分组成：

• 元数据包含密钥索引、防重放计数器、校验标签等，格式由SECURE-COMMUNICATION-PROPS-SET中的PROTECTION-FORMAT字段定义
• 先从ARXML或总线数据中拆分这两部分，验证元数据合法性（如密钥索引是否匹配映射项、计数器是否递增）

3. 执行解密与校验流程 #

步骤A：获取对应密钥 #

通过keyIndex从车载密钥存储模块（或自定义密钥管理组件）获取对称密钥，注意密钥长度必须匹配算法要求（如AES-128对应16字节密钥）

步骤B：解密载荷（若启用加密） #

以AES-CBC算法为例，用OpenSSL库实现的C++代码片段：

#include <openssl/aes.h>

bool decryptAES(const uint8_t* encryptedData, size_t dataLen,
                const uint8_t* key, const uint8_t* iv,
                uint8_t* decryptedData) {
    AES_KEY aesKey;
    if (AES_set_decrypt_key(key, 128, &aesKey) != 0) {
        return false;
    }
    AES_cbc_encrypt(encryptedData, decryptedData, dataLen, &aesKey, iv, AES_DECRYPT);
    return true;
}

步骤C：完整性校验（若启用校验） #

以HMAC-SHA256为例，用OpenSSL库实现的校验代码片段：

#include <openssl/hmac.h>

bool verifyHMAC(const uint8_t* data, size_t dataLen,
                const uint8_t* key, size_t keyLen,
                const uint8_t* expectedTag, size_t tagLen) {
    uint8_t computedTag[EVP_MAX_MD_SIZE];
    unsigned int computedTagLen;
    HMAC(EVP_sha256(), key, keyLen, data, dataLen, computedTag, &computedTagLen);
    return (computedTagLen == tagLen && memcmp(computedTag, expectedTag, tagLen) == 0);
}

4. 异常处理 #

• 若密钥索引无效、计数器不递增、校验标签不匹配，直接丢弃该PDU，或按车载系统规范上报错误
• 部分厂商会对保护格式做自定义扩展，需结合厂商ARXML扩展规范调整解析逻辑

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Steffen Roeber