Розроблення та верифікація програмно-апаратного середовища для виявлення та візуалізації помилок у мережах CAN
DOI:
https://doi.org/10.15407/fmmit2026.42.119Ключові слова:
шина CAN, ідентифікація помилок, циклічний надлишковий код (CRC), ін'єкція помилок, кросплатформенна розробка, реальний час (real-time), мобільний моніторинг, аналіз мережевого трафіку, архітектура ПЗ, обробка потокових даних, фрейм.Анотація
У статті розглядається розробленняпрограмного середовища для симуляції, виявлення та візуалізації помилок у мережах CAN (Controller Area Network) на базі фреймворку Flutter. Запропонований підхід базується на впровадженні розширеної об'єктної моделі даних з вбудованими мітками достовірності (Ground Truth), що дозволяє поєднати контрольовану ін'єкцію п'яти типів аномалій з автоматизованим розрахунком метрик достовірності детекції. Розроблена система реалізує п'ять сценаріїв ін'єкції аномалій: побітові мутації, пакетні помилки, ін'єкцію статичних паттернів, порушення порядку байтів та CRC-фолти. Для оцінки ефективності алгоритмів детекції використовується матриця невідповідностей (Confusion Matrix) з розрахунком показників Precision, Recall та F1-Score в режимі реального часу. Локальне збереження даних реалізовано засобами SQLite, а архітектура системи базується на принципі розмежування логіки обробки та користувацького інтерфейсу з використанням асинхронних механізмів Dart. Практичне тестування на вибірці з 65 кадрів підтвердило працездатність системи та виявило напрямки для подальшого вдосконалення алгоритмів детекції. Створений інструментарій може бути використаний для бенчмаркінгу нових методів виявлення вторгнень у системах кібербезпеки сучасного транспорту.
Посилання
ISO 11898-1:2024. Road vehicles – Controller area network (CAN) – Part 1: Data link layer and physical coding sublayer. – International Organization for Standardization, 2024. – 86 p.
Corrigan S. Introduction to the Controller Area Network (CAN) / S. Corrigan. – Texas Instruments, 2016. – 17 p.
Cena G. A Review on the Evolution of CAN-Based Automotive and Industrial Networks / G. Cena, A. Valenzano. – IEEE Transactions on Industrial Informatics, 2020. – 12 p.
Farsi M. CANopen Implementation: Applications to Industrial Networks / M. Farsi, K. Ratcliff, M. Barbosa. – Research Studies Press, 2019. – 256 p.
SocketCAN – The Linux CAN Subsystem / Volkswagen Research. – 2022. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://www.kernel.org/doc/html/latest/networking/can.html
python-can documentation / python-can contributors. – 2023. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://python-can.readthedocs.io/en/stable/
Flutter documentation. Architecture overview / Google. – 2024. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://docs.flutter.dev/resources/architectural-overview
Dart language documentation / Google. – 2024. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://dart.dev/guides
SQLite Documentation / SQLite Development Team. – 2023. [Електронний ресурс]. Режим доступу: https://www.sqlite.org/docs.html
Bozdal M. Evaluation of CAN Bus Security Challenges / M. Bozdal, M. Samie, S. Aslam, I. Jennions. – Sensors. – MDPI, 2020. – 19 p.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Павло Дзелендзяк, Ростислав Наконечний (Автор)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
