1. 引言
在车载网络测试中，SID（Service Identifier，服务标识符）是 UDS（Unified Diagnostic Services，统一诊断服务）协议的核心组成部分。SID 27 服务，即安全访问服务（SecurityAccess），是车载诊断中用于解锁受保护功能的关键服务。本文将详细解析 SID 27 服务的测试逻辑，帮助测试工程师系统化地设计和执行相关测试用例。
2. SID 27 服务概述
SID 27 服务用于实现 ECU（电子控制单元）的安全访问控制。其核心机制是通过请求-应答方式完成安全校验，只有通过校验的诊断仪才能执行受保护的服务，如写入数据、标定、刷写等操作。
该服务包含两个子功能：
- 请求种子（Request Seed）：诊断仪向 ECU 发送请求，ECU 返回一个随机种子（Seed）。
- 发送密钥（Send Key）：诊断仪根据种子和特定算法计算出密钥（Key），发送给 ECU 进行验证。
3. 测试逻辑总体流程
SID 27 服务的测试逻辑主要围绕以下核心流程展开：
- 建立诊断会话：测试前需确保 ECU 处于支持安全访问的诊断会话（如扩展会话）。
- 请求种子：发送 SID 27 子功能 01（请求种子），ECU 返回种子数据。
- 计算密钥：根据种子和 ECU 约定的安全算法计算密钥。
- 发送密钥：发送 SID 27 子功能 02（发送密钥），ECU 校验密钥。
- 校验结果：ECU 返回正响应（0x67）或负响应（0x7F）。
4. 关键测试点与用例设计
4.1 正常流程测试
验证在正确密钥下，ECU 能成功解锁并允许后续受保护操作。测试步骤包括：
- 发送请求种子，获取有效种子。
- 按算法计算正确密钥并发送。
- 验证 ECU 返回正响应，且后续受保护服务可正常执行。
4.2 异常流程测试
验证错误密钥、超时、重复尝试等异常场景下 ECU 的行为是否符合规范。关键测试点包括：
- 错误密钥：发送错误密钥，验证 ECU 返回负响应（如 0x7F 0x27 0x35）。
- 种子请求超时：验证 ECU 在超时后是否清除种子状态。
- 密钥发送超时：验证 ECU 在超时后是否要求重新请求种子。
- 重复尝试限制：验证 ECU 在连续失败后是否进入延时锁定状态。
4.3 安全机制测试
验证 ECU 的安全防护机制，包括：
- 会话切换：验证在非扩展会话下请求安全访问是否被拒绝。
- 种子随机性：验证多次请求种子，种子值是否具有随机性。
- 密钥有效期：验证密钥在有效期内可用，过期后需重新请求种子。
5. 测试用例示例
| 用例编号 | 测试场景 | 测试步骤 | 预期结果 |
|---|---|---|---|
| TC-01 | 正常解锁 | 请求种子，计算正确密钥并发送 | 返回 0x67，解锁成功 |
| TC-02 | 错误密钥 | 请求种子，发送错误密钥 | 返回 0x7F 0x27 0x35 |
| TC-03 | 重复失败锁定 | 连续发送错误密钥 3 次 | ECU 进入延时锁定，拒绝后续请求 |
| TC-04 | 非扩展会话 | 在默认会话下请求种子 | 返回 0x7F 0x27 0x7F（服务不支持） |
6. 测试注意事项
在实际测试中，还需关注以下事项：
- 安全算法保密：密钥计算算法通常由 OEM 保密，测试时需使用测试专用算法或向 OEM 申请。
- 时序要求：部分 ECU 对种子请求和密钥发送之间的时间间隔有严格要求，测试需精确控制。
- 状态管理：测试后需确保 ECU 状态复位，避免影响后续测试用例。
- 日志记录：完整记录请求和响应报文，便于问题定位和分析。
7. 总结
SID 27 服务的测试逻辑核心在于验证安全访问的完整流程和异常处理机制。测试工程师应围绕正常流程、异常流程和安全机制三个维度设计用例，同时关注时序、状态管理和算法保密等细节，确保 ECU 的安全访问功能符合规范要求。
