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无源汽车防盗系统设计与安全性的考虑事项

来源:    作者:    发布时间:2014-12-13 10:14:51    浏览量:

  

图4  BPLM编码方法

  图4 BPLM编码方法

  QPLM 是BPLM 的一种变体。利用这种调制方法, 一个时隙后传输两个比特位,于是在收发器端有更多的能量可用。此外,其平均波特率比BPLM的高。除了允许的状态数目从2扩展到4,而预定的时隙间隔被扩展以覆盖更多的状态之外,这种编码方法与BPLM的基本实现原理是相同的。图5所示为QPL电感器生产厂家M的直观表示。

  

图5  QPLM编码方法

  图5 QPLM编码方法

  上行链路

  从用户密钥卡到车载基站的信息通信一般采用曼彻斯特 (Manchester) 或双相 (Bi-phase) 编码。这些编码方法都共有一些不同于下行链路模压电感器的特性:A) 被编码位流的平均占空比总是为50%;B) 发送被编码数据的时间只依赖于波特率。上述两种编码技术都能够从被编码数据流中提取时钟,这是因为编码位流中的所有时间段都被量子化为T 或 2T (T 表示 “半个比特位”)。数据率固定为1/(2T)。时钟提取只需要检测最小时间段因子T,并使其相位与被编码的位流同步即可。

  

图6  曼彻斯特 (Manchester) 和双相 (Bi-phase) 编码

  图6 曼彻斯特 (Manchester) 和双相 (Bi-phase) 编码

  协议层

  协议层定义各个数据位的分组,以实现车载基站和密钥卡之间的通信。它定义有多少个比特位,以及它们按什么顺序在读取器和收发器之间进行传输。打个简单的比方,这就类似于使用单词构成句子的语法规则。协议层就象由逻辑层构成的句子,而逻辑层则相当于单词。它形成一组固定的命令及其允许的应答。

  验证

  验证是用来描述判断驾驶员是否有权启动汽车这一个过程的术语。最简单的验证形式被称为单向验证 (unilateral authentication),这种情况下,汽车对密钥卡进行“测试”,以确定它是否与汽车匹配。若在这一过程中再增加一个步骤,即让钥匙也对汽车进行“测试”,判断其是否匹配,这时就成为了双向或交互式验证。显然,增加的这一步骤提高了安全强度,不过代价是验证时间延长。

  单向验证

  一般而言,单向验证协议由汽车发起,并包含以下几个步骤:

  1) 汽车读取密钥卡的唯一ID (不会与密钥混淆)

  2) 汽车产生一个随机数询问(challenge),并发送给密钥卡

  3) 密钥卡对询问进行加密(使用密钥),然后向汽车发送应答(response)

  4) 汽车对密钥卡的应答与自己计算的应答进行比较 (使用相同的密钥和询问)

插件电感

  注:汽车必须拥有密钥卡的密钥,这一过程才能成功完成。共享密钥的过程被称为“Key Learn”,下一节将详细阐述。

  

图7  单向验证

  图7 单向验证

  Key Learn: 公开/ 私密

  Key Learn协议是指使汽车设立密钥,并与密钥卡共享之的过程。可以根据汽车发起的Key Learn会话的限制与大功率电感贴片电感器安全设置,密钥是公开的或私密的。

  一个公开的Key Learn进程一般包含以下 (以及图8所示) 步骤:

  1) 汽车根据随机数产生一个密钥,并提交给密钥卡

  2) 密钥卡“接受”密钥,保存在存储器中,并做出应答 (acknowledgment) 响应

  3) 在成功接收到密钥卡的应答之后,汽车把密钥保存在存储器中

  如果Key Learn协议无法阻止窃听者,或保护汽车不被非法使用,这时就需要采用私密Key Learn 进程。

  

图8 公开的Key Learn

  图8 公开的Key Learn

  双向或准交互式验证

  准交互电感器标准式或双向验证是一种更为复杂的验证过程。爱特梅尔防盗系统中实现的并非完全交互式的验证,因为它并没有在系统两端 (汽车和密钥卡) 使用随机发生器。这种实现方案使用一个消息验证代码 (Message Authentication Code, MAC) 来验证汽车与钥匙是否匹配。

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