0 前言

• 研究some/ip协议初衷，如下表，为了解决some/ip传输安全，代码上some/ip over TLS支持，但some/ip over DTLS不支持，而在车载网络传输中为了效率选定的是UDP传输。
• 基于以上背景，研究应用层实现加密或签名的可能性
• 剧透一下：some/ip协议定义考虑了safety E2E（见2.4章节），但没有考虑security

序号	传输层协议	对应安全协议	some/ip实现TLS/DTLS支持情况
1	TCP	TLS	支持
2	UDP	DTLS	不支持

1 some/ip 协议介绍

SOME/IP（Scalable service-Oriented MiddlewarE over IP） 是车载以太网专用的面向服务中间件协议，主打ECU间RPC远程调用、事件发布/订阅，深度适配车载嵌入式场景、AUTOSAR架构，支持UDP/TCP双传输、服务自动发现、大数据分片等能力。

1.1 版权与许可

• 版权：原版权归属BMW（2011-2017），2025版由Technica/KPIT维护；
• 开源协议：采用 Community Specification License 1.0，允许免费使用、二次开发、制作衍生规范，衍生版本必须向后兼容，且需提交至工作组；
• 专利规则：贡献方免费开放必要专利（可按规则提交专利排除项），实现方无需缴纳专利费。

1.2 SOME/IP 设计初衷

业界已有多种RPC协议，车载场景仍自研SOME/IP，核心目标：

1. 适配嵌入式ECU极低资源开销；
2. 全车载场景兼容，无缝对接AUTOSAR协议栈；
3. 支持从低端MCU到高端车机的全平台、全操作系统（含无OS裸机设备）；
4. 满足车载专属通信（周期信号、事件触发、诊断、OTA等）需求。

1.3 核心术语（车载SOME/IP通用定义）

术语	释义
Method 方法	可被远程调用的函数/接口
RPC	跨ECU远程过程调用
Request/Response	请求-应答模式（同步调用）
Fire&Forget	单向请求（无应答，异步）
Event 事件	服务端主动推送的消息（发布订阅）
Field 字段	远程状态属性，由 Getter(读)、Setter(写)、Notifier(变更通知) 组成（三者至少其一）
Eventgroup 事件组	多个事件/通知的逻辑聚合，统一订阅管理
Client/Server	服务使用方/服务提供方ECU
Endpoint 端点	IP地址 + 四层协议(UDP/TCP) + 端口

1.4 全局ID体系

所有ID均为无符号整型，有固定保留值，是报文路由、服务区分的基础：

1. Service ID（服务ID，16bit）
   • 0x0000、0xFFFF：系统保留；
   • 0xFFFE：专门用于宣告非SOME/IP协议（如诊断、网管）；
   • 规则：整车内不同服务必须使用不同Service ID。
2. Service Instance ID（服务实例ID，16bit）
   • 0x0000：保留；0xFFFF：代表该服务所有实例；
   • 规则：同一服务的多个实例（同ECU/跨ECU）ID必须唯一。
3. Method ID / Event ID（方法/事件ID，16bit）
   • 服务内部区分方法、事件；
   • 最佳实践：0x0000~0x7FFF 分配给方法，0x8000~0x8FFF 分配给事件。
4. Eventgroup ID（事件组ID，16bit）
   • 同服务内事件组ID唯一；0x0000/0xFFFF为保留值。

1.5典型车载应用

• 车身控制、ADAS传感器数据交互（事件推送）；
• 车机/仪表远程调用（请求应答）；
• 诊断、OTA大文件传输（TCP/SOME/IP-TP）；
• 全车ECU服务自动发现、拓扑管理（SOME/IP-SD）。

2、SOME/IP 报文格式

该章节定义SOME/IP底层帧结构、传输规则、字节序、长度限制，是报文解析/编码的依据。

2.1 传输协议 & 端口规则

1. 支持传输层：UDP 优先，TCP 作为补充
   • UDP：实时性好、时序可控，推荐绝大多数业务使用；
   • TCP：用于超大报文、高可靠传输。
2. 端口规范：
   • SOME/IP-SD（服务发现）默认端口 30490（UDP/TCP），该端口仅用于服务发现，不承载业务报文；
   • 动态端口范围：49152 ~ 65535（遵循IANA规范）。

2.2 报文长度限制（车载以太网最佳实践）

为规避IP分片（车载以太网禁止分片），规范硬性约束：

1. 标准IPv4+UDP：不分片最大载荷 1472 字节；
2. 强制最佳实践：SOME/IP头+总载荷 ≤ 1416 字节，预留 1400字节纯业务载荷；
3. 超过该限制的UDP报文，必须使用 SOME/IP-TP 分片协议；
4. 规则：Length字段 < 8字节 的报文，直接丢弃。

2.3 字节序（端序）

1. 所有SOME/IP头部字段强制使用网络字节序（大端）；
2. 载荷端序由接口规范（ARXML/FRANCA等）定义，优先使用大端。

2.4 标准SOME/IP 头部

传输顺序从上至下，所有字段大端：

字段	位宽	核心作用 & 规则
Message ID	32bit	高16bit=Service ID，低16bit=Method/Event ID；整车唯一，用于报文路由
Length	32bit	长度计算起点：Request ID 至报文末尾；<8字节报文丢弃
Request ID	32bit	高16bit=Client ID（ECU内客户端标识），低16bit=Session ID（会话） • 非会话模式：Session ID=0 • 会话模式：从0x0001开始，0xFFFF后循环 • 响应报文必须原样拷贝请求的Request ID
Protocol Version	8bit	SOME/IP协议版本，固定 0x01
Interface Version	8bit	服务接口主版本，用于版本校验
Message Type	8bit	报文类型（见下表），含分片标记(TP-Flag)
Return Code	8bit	返回码（错误码）；请求/事件类报文强制置 0x00

• 扩展：E2E 安全头
  若开启端到端(E2E)安全保护，E2E头插入在 Return Code 与载荷之间。
  

2.5 Message Type 报文类型（核心枚举）

分为请求、响应、事件、异常、预留ACK五大类，车载常用类型如下：

取值	名称	用途
0x00	REQUEST	普通请求（需要服务端应答）
0x01	REQUEST_NO_RETURN	Fire&Forget 单向请求（无应答）
0x02	NOTIFICATION	事件/通知（服务端主动推送）
0x80	RESPONSE	正常响应（请求成功）
0x81	EXCEPTION	异常响应（请求失败）
0x20+	TP-Flag 置1	标识该报文为SOME/IP-TP分片

补充：0x40/0x41等ACK类型为预留未使用。

2.6 Return Code 返回码（错误码体系）

用于标识调用执行结果，关键码值：
| 取值 | 名称 | 含义 |
| ---- | ---- |
| 0x00 | E_OK | 执行成功（默认值） |
| 0x01 | E_NOT_OK | 未知通用错误 |
| 0x07 | E_WRONG_PROTOCOL_VERSION | 协议版本不匹配 |
| 0x08 | E_WRONG_INTERFACE_VERSION | 接口版本不匹配 |
| 0x09 | E_MALFORMED_MESSAGE | 报文解析/序列化错误 |

规则：

1. REQUEST / REQUEST_NO_RETURN / NOTIFICATION 报文，Return Code 必须为 0x00；
2. EXCEPTION 异常报文，Return Code 禁止为 0x00；
3. 收到携带错误的报文，禁止再次回复错误报文。

2.7 响应报文 IP/端口 映射规则

响应、异常报文的网络信息必须与原请求完全反转：

• 响应源IP = 请求目的IP
• 响应目的IP = 请求源IP
• 响应源端口 = 请求目的端口
• 响应目的端口 = 请求源端口
• 传输协议（UDP/TCP）保持不变。

2.8 标准发布订阅全流程（车载最常用）

1. 服务端上电 → 周期发送 OfferService（宣告服务IP、端口、事件组）；
2. 客户端收到服务公告 → 发送 SubscribeEventgroup 订阅指定事件组；
3. 服务端回复 SubscribeAck（告知组播地址/接收端口）；
4. 服务端按规则推送事件/字段通知；
5. 客户端下电/主动退订 → 发送 StopSubscribeEventgroup；
6. 服务端下电 → 发送 StopOfferService 清理全网状态。