DoIP – ISO 13400

DoIP (Diagnostic over Internet Protocol) beschreibt das Transportprotokoll zur Nutzung der Ethernet-Schnittstelle im Bereich Fahrzeugdiagnose. Diese wird insbesondere genutzt für datenintensive Anwendungen, wie zum Beispiel das Flashen von Infotainment-Systemen. Die in der heutigen Zeit allgegenwärtige Thematik und Problematik der Cybersecurity hat auch Auswirkungen auf DoIP. Mit neuen DoIP Realisierungen ist auch die Nutzung von Zertifikaten (TLS) zur Absicherung der Kommunikation möglich.

Über DoIP Gateways wird häufig auch ein Zugriff auf die internen, bekannten Bussysteme im Fahrzeug (CAN, Flexray, LIN,…) realisiert. Mit DoIP werden die bereits bekannten UDS-Diagnosedienste über TCP/IP und Ethernet gekapselt und verwendet.

Ablauf

Bevor eine Kommunikation über die Ethernet-Schnittstelle des Fahrzeugs erfolgen kann, muss die Ethernet-Schnittstelle durch ein Signal vom Tester aktiviert werden. Dieses wird auch als Ethernetactivation bezeichnet, oft wird dazu der PIN 8 der OBD-Dose benutzt.

Beim Verbindungsaufbau generiert jedes DoIP-Steuergerät nach Zuteilung einer IP die Vehicle-Announcement Message (VAM). Dabei werden vom Steuergerät oder Gateway Informationen über die Vehicle Identification Number (VIN), die UDS-Diagnose-Adresse des Steuergeräts/Gateways sowie weitere Hardware-Informationen mehrfach UDP übermittelt. Alle DoIP-Steuergeräte sind verpflichtet, Vehicle-Announcement Messages zu wiederholen, falls der Tester dazu eine Aufforderung in Form eines VIR (Vehicle Identification Request) schickt.

Diese beiden Nachrichten werden als Broadcast ausgetauscht, während die eigentliche Diagnosekommunikation über „normale“ TCP-Verbindungen läuft.

Um diese Kommunikation durchzuführen, sind im DoIP-Protokoll Mechanismen vorgesehen, die die relativ kurzen Diagnosebotschaften der Steuergeräte mit den Eigenschaften der Ethernet-Kommunikation zu einem sinnvollen Zusammenspiel bewegen. Ethernet packt beispielsweise standardmäßig mehrere Nachrichten zusammen, sofern sie in eine MTU passen, um eine effektive Übertragung zu erreichen (Nagle-Algorithmus). Dieses Verhalten wäre für kurze Diagnosebotschaften und ihr Timing jedoch kontraproduktiv. Weitere Einzelheiten sind in der ISO 13400 beschrieben.

Handelt es sich bei dem DoIP-Steuergerät um ein Gateway, sendet der Tester diesem einen Routing Activation Request. Dadurch wird das Gateway aufgefordert, nachfolgende Anfragen an die Steuergeräte weiterzuleiten. Mithilfe der UDS-Diagnoseadresse des Gateways ist es möglich, ein Gateway gezielt zu adressieren. Durch die Nutzung weiterer Parameter können auch Login- und Authentifizierungsmechanismen genutzt werden.