Modbus RTU协议的风险，协议设计的漏洞

modbus RTU 协议 读寄存器功能03H的回包桢格式为什么设计为只有数据长度校验省略起始地址校验？这样如果出现异常通信延迟，是否可能有将上一个读请求的回包当做当前读请求的回包的风险？

 

下面的chartGPT的解答，并没有给出什么好办法，个人以为还不如在回包中加上地址位校验。

 

 

GPT：

Modbus RTU协议中，功能码03H（读保持寄存器）的回包帧格式确实省略了起始地址校验字段。这是因为Modbus RTU协议设计的初衷是为了在串口通信中尽量节省带宽和减小数据传输量，以提高通信效率。

在Modbus RTU协议中，回包帧包含了一个数据长度字段用于指示后续数据的长度，这样可以让接收方知道需要读取多少数据。由于起始地址已经在请求帧中指定了，所以省略了起始地址校验字段。通过数据长度字段的校验，接收方可以判断接收到的数据帧是否正确，并且可以提取出正确的数据。

关于通信延迟导致的风险，如果上一个读请求的回包的延迟非常大，可能会导致接收方将其误认为是当前读请求的回包。为了避免这种情况，可以在请求帧中添加一个唯一标识（如序列号或时间戳），并在回包中返回该标识，接收方可以通过比对标识来确保回包与请求的匹配。

另外，Modbus协议本身并没有提供内置的机制来处理通信延迟引起的混淆问题，这需要应用层来处理。一种常见的做法是，在发送新的读请求之前，等待足够的时间以确保前一个回包被接收和处理完毕。

总结一下，Modbus RTU协议是为了节省带宽和减小数据传输量而设计的，通过数据长度字段而省略了起始地址校验字段。为了避免通信延迟引起的混淆问题，可以使用唯一标识来确保回包与请求的匹配，并且采取适当的等待机制来避免出现问题。

 

通信协议设计

一、引言

通信协议是指网络应用中，两个或多个设备之间进行通信时所遵循的一系列规则和约定。通过协议的规范，可以确保设备之间的数据传输准确、高效目安全。本文将个绍一个基于TCP/IP协议的通信协议设计方案.

二、设计目标

1.实现设备之间的可靠传输。在通信过程中，数据不会丢失、重复、乱序或损坏

2.实现高效的传输。减少通信延迟，提高传输速度

3.实现安全的通信。保护通信过程中的数据隐私和完整性，防止被未经授权的第三方访问和篡改。

三、通信协议设计

1.基于TCP/IP协议

由于TCP/IP协议是互联网通信的基础，使用该协议可以实现设备之间的可靠连接和数据传输。在设计中，采用TCP作为传输层协议，IP作为网络层协议。

2.连接建立和维护。

在通信之前，设备需要通过三次握手建立连接。通过连接建立时的身份验证和密钥交换，确保通信双方的身份合法并建立加密通道。连接建立后，定期发送心跳包来维持连接状态.

3.数据传输和验证

数据传输采用分包的方式，将较大的数据分割成固定大小的数据包进行传输。每个数据包包含序列号，数据内容，校验和和数据包长度等字段。接收方收到数据包后，通过校验和验证数据包是否完整。如果数据包丢失或损坏，发送方会重传丢失或损坏的数据包。

4.消息格式和编码

采用固定格式的消息进行通信，每个消息包含消息类型、消息长度和消息内容等字段。为了提高传输效率，可以采用压缩和编码技术对消息进行处理

5.安全性保障。

使用加密算法对数据进行加密，确保通信过程中的数据隐私和完整性。同时，采用数字签名技术对消息进行签名，确保消息的可信度和不可抵赖性.

四、测试和优化

在设计完成后，需要进行测试和优化来确保协议的稳定性和性能。通过模拟真实的场景和测试用例，验证协议在不同网络环境下的性能和可靠性。如果发现协议存在问题，可以进行优化和改进.

五、总结

通过以上的设计方案，可以实现设备之间的可靠传输、高效传输和安全通信。设计好的通信协议能够保障设备之间的数据传输准确、高效且安全，为实现各种应用提供了可靠的基础。同时，协议的设计需要不断地进行测试和优化，以适应不断变化的网络环境和应用需求。

 

我的解决办法：直接在03H回包中增加地址位校验