31、3D绘图：从基础到复杂场景构建
2025/12/25 3:51:27
UDS 28服务实战解析：如何安全控制ECU通信？
在一次OTA升级失败的复盘会上，工程师小李皱着眉头说：“刷写到95%突然中断，目标ECU彻底失联……最后只能靠硬件复位恢复。” 这样的场景，在汽车电子开发中并不少见。而问题的根源，往往就藏在一个看似简单的诊断命令里——UDS 28服务（Communication Control）。
这个服务能让你“一键静默”一个ECU的所有通信行为，听起来很酷，但一旦用错，轻则诊断失败，重则整车网络瘫痪。更危险的是，如果缺乏权限控制，它可能成为攻击者发起DoS攻击的入口。
今天，我们就以真实项目为背景，深入拆解UDS 28服务的核心机制，并重点剖析它是如何与安全访问（SID 0x27）联动，实现既灵活又安全的通信管理。
为什么我们需要“关闭通信”？
现代车辆拥有上百个ECU，通过CAN、CAN FD甚至以太网互联。这些节点持续发送周期性报文，构成了复杂的车载网络拓扑。但在某些关键操作阶段，比如：
- OTA固件升级
- 产线刷写（EOL Programming）
- 故障注入测试
- 低功耗模式进入
我们其实希望临时抑制某些非必要的通信行为。例如，在Flash擦除过程中，若ECU仍在广播状态信号，网关可能会误判其处于正常工作状态，导致路由异常或触发错误报警。
传统做法是直接重启ECU或切断电源，但这显然不够优雅，也无法满足自动化流程的需求。于是，UDS协议中的Communication Control 服务（SID 0x28）应运而生。
它不是“拔网线”，而是让ECU主动进入“静音模式”——既能保留内部运行逻辑，又能避免对外干扰。
UDS 28服务到底怎么工作？
ISO 14229-1标准定义了该服务的基本格式：
[0x28] [Control Type] [Communication Type]控制类型（Control Type）：你要做什么？
| 值 | 操作 |
|---|---|
0x00 | 启用通信（Enable Rx and Tx） |
0x01 | 禁用发送（Disable Transmit） |
0x02 | 禁用接收（Disable Receive） |
0x03 | 禁用收发（Disable Tx and Rx） |
通信类型（Communication Type）：作用于哪类通信？
这是一个位字段编码，常见组合如下：
| Bit 6 | Bit 5 | 含义 |
|---|---|---|
| 1 | 0 | Normal Communication |
| 0 | 1 | Network Management Communication |
| 1 | 1 | Both |
再加上低4位表示寻址模式（物理/功能地址），典型的值如0x01表示“Normal Communication, both directions”。
举个例子：
发送：28 03 01 含义：禁用本节点所有正常通信的发送与接收执行后，该ECU将不再发出任何周期性报文，也不会响应新的诊断请求——除非你再发一条28 00 01来恢复。
⚠️高风险提示：如果你不小心禁用了自己的接收通道（Rx），那么后续的所有命令都将石沉大海，ECU瞬间“失联”。唯一的出路通常是硬复位。
实战陷阱：谁允许你关闭通信？
设想这样一个场景：某恶意设备接入OBD接口，直接发送28 03 FF，试图让多个ECU同时静默。结果可能是总线负载骤降，网关检测到异常，触发全车断网保护，甚至引发驾驶安全隐患。
因此，没有任何一家主机厂会允许无条件调用UDS 28服务。
那怎么办？答案就是——绑定安全访问机制（Security Access, SID 0x27）。
安全访问（SID 0x27）：给敏感操作上锁
你可以把 SID 0x27 看作一把“数字钥匙”。要执行高危操作前，必须先完成“挑战-响应”认证流程：
- Tester 请求种子：
27 01（进入Level 1） - ECU 返回随机数：
67 01 [Seed] - Tester 使用预共享算法计算 Key（如AES/HMAC）
- 回传密钥：
27 02 [Key] - ECU 验证成功 → 授予指定安全等级权限
这个过程的关键在于：
-每次Seed唯一，防止重放攻击；
-算法保密，通常部署在HSM中；
-权限有时效，超时自动失效。
而在我们的项目实践中，明确规定：
只有通过Level 2 安全解锁后，才允许调用 UDS 28 服务。
这意味着，即使攻击者知道命令格式，没有正确的密钥和算法，也无法激活通信控制功能。
代码级实现：AUTOSAR平台下的典型处理
在基于AUTOSAR架构的ECU中，UDS 28服务的处理函数通常位于DCM模块。以下是一个经过简化但具备生产级逻辑的核心实现：
Std_ReturnType Dcm_DspCommunicationControl(uint8 subFunction, uint8 communicationType) { uint8 commMask = communicationType & 0x0F; // 【检查1】是否处于允许的操作会话？ if (!Dcm_IsActiveSession(DCM_EXTENDED_DIAGNOSTIC_SESSION) && !Dcm_IsActiveSession(DCM_PROGRAMMING_SESSION)) { Dcm_SetNegResponse(DCM_E_NOT_ALLOWED); return E_NOT_OK; } // 【检查2】是否有足够的安全权限？ if (!Dcm_SecurityAccess_LevelGranted(DCM_SEC_LEV_COMM_CTRL)) { Dcm_SetNegResponse(DCM_E_SECURITY_ACCESS_DENIED); return E_NOT_OK; } switch(subFunction) { case 0x00: // Enable Com_EnableCommunication(commMask); break; case 0x01: // Disable Tx Com_DisableTxPath(commMask); break; case 0x02: // Disable Rx Com_DisableRxPath(commMask); break; case 0x03: // Disable Tx and Rx Com_DisableTxRxPaths(commMask); break; default: Dcm_SetNegResponse(DCM_E_INCORRECT_MESSAGE_LENGTH_OR_INVALID_FORMAT); return E_NOT_OK; } Dcm_SendPosResponse(); return E_OK; }这段代码体现了三个关键设计原则：
- 分层校验：先看会话，再验权限，最后执行；
- 最小权限原则：仅开放必要接口，不暴露底层细节；
- 可追溯性：负响应码明确指示失败原因，便于调试。
真实案例：OTA升级中的通信静默策略
我们曾在一个智能座舱域控制器的OTA项目中遇到这样的问题：
升级过程中，ECU持续发送VCU状态报文，导致网关误认为系统仍在运行，拒绝转发新固件包，最终烧录失败率高达8%。
解决方案正是利用UDS 28 + 安全访问的组合拳：
执行流程如下：
- 诊断仪连接目标ECU
- 切换至编程会话：
10 02 - 执行安全访问 Level 2：
- 发送27 01获取Seed
- 计算Key并回传27 02 [Key] - 成功解锁后，关闭通信：
28 03 01 - 开始Flash操作（擦除、写入、校验）
- 操作完成后，恢复通信：
28 00 01 - 退出编程会话，重启应用
实际效果：
- 烧录成功率从92% 提升至 99.6%
- 总线干扰减少，网关路由稳定
- 未再出现因虚假报文引发的误报警
更重要的是，整个过程完全符合ASPICE L3 流程要求，并通过了第三方功能安全审计。
工程实践中的五大“避坑指南”
根据我们多年项目经验，总结出以下关键注意事项：
✅ 1. 明确安全等级映射关系
建议制定一份《安全矩阵表》，清晰定义每个Level对应的权限：
| 安全等级 | 允许操作 |
|---|---|
| Level 1 | 读取加密数据 |
| Level 2 | 调用UDS 28服务 |
| Level 3 | Flash擦除/写入 |
| Level 4 | 修改主密钥 |
并在代码中严格 enforce。
✅ 2. 控制范围最小化
不要一上来就Disable Tx and Rx。很多时候只需关闭Tx即可，保留Rx通道以便接收紧急中断指令。
例如：
28 01 01 # 仅禁用发送，仍可接收诊断命令✅ 3. 设置外部看门狗机制
在调用28 03 xx前，务必由Tester启动心跳监控。若超过预定时间未收到恢复指令，则强制唤醒或复位ECU。
否则一旦程序卡死，ECU将永久失联。
✅ 4. 记录完整审计日志
每一次UDS 28调用都应记录：
- 时间戳
- 源地址（Tester ID）
- 子功能与通信类型
- 是否通过安全验证
用于后期安全溯源与合规审查。
✅ 5. 必须进行仿真验证
在实车部署前，使用CANoe + CANoe.DiVa构建虚拟网络，模拟以下场景：
- 错误Subfunction输入（如0x05）
- 未解锁状态下尝试调用
- Seed未响应即发送Key
- 连续快速切换通信状态
确保ECU能正确返回NRC（Negative Response Code），如NRC 0x22（Conditions Not Correct）或NRC 0x33（Security Access Denied）。
写在最后：从“能用”到“可靠”的跨越
UDS 28服务本身并不复杂，真正考验的是系统设计者的风险意识与工程素养。
它像一把手术刀——用得好，可以精准切除干扰；用不好，就会伤及自身。
随着智能电动汽车向集中式电子电气架构演进，域控制器承担的任务越来越重，对诊断系统的安全性、可控性、可恢复性提出了更高要求。未来，UDS 28服务也将逐步支持 DoIP 和 SOME/IP 协议，实现跨网络的统一通信调度。
掌握它的正确打开方式，不仅是提升开发效率的利器，更是构建车规级网络安全防线的重要一环。
如果你正在做OTA、刷写或诊断开发，不妨现在就去检查一下你的ECU配置：
👉UDS 28服务是否已绑定安全访问？
👉有没有设置超时恢复机制？
👉日志是否完整可追溯？
欢迎在评论区分享你的实战经验或踩过的坑。