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：提高询问的位长度，以增加复杂性
采用双向验证协议
物理/逻辑安全性及防范对策
近年来，攻击手段日趋复杂先进。“边信道”攻击，比如简单功耗分析 (SPA) 和差分功耗分析 (DPA) 及其它“入侵式”攻击，已被成功用来提取密钥卡的密钥。这些所谓的边信道攻击测量和评估加密设备的耗电量，再结合纯文本密码文本方面的知识，即可提取出一个其它的密钥。这些差模电感方法的基本理论相当复杂，超出了本文的范围。防御上述边信道攻击的最强有力措施包括：
时钟频率和运行随机化
数字控制和加密工作交错进行
“入侵式”攻击着眼于硅芯片上与加密相关的电路的物理实现方案。只要在设计流程初期即考虑到防范对策，最佳防御手段的实现相当简单。下面是可以考虑使用的一些步骤实例：
存储块的金属屏蔽
采用非标准综合库
加密期间抢夺所用关键数字元素的位置
若发生尝试入侵情况，限制存储器访问和自动芯片擦除功能
系统性能的考虑事项
耗电量
系统性能涉及不同的方面。其一是密钥卡的功耗，这个参数直接关系到可获得的密钥卡与车载基站之间的通信距离。汽车制造商和领先供应商往往强调耦合因子的重要性，将之视为一项关键参数。然而，它描述的主要是密钥卡天线和车载基站天线之间的机械尺寸的关系。该参数只对给定系统配置有效，并取决于天线的电感、Q因子、驱动电流、读取器灵敏度，以及点火锁芯材料。有鉴于此，单独用该参数来比较不同系统的性能是不够的。其实，除耦合因子之外，同样重要的还有耗电量，尤其是考虑到密钥卡在无源无电池的环境中工作，能量需从磁场采集，并存储在很小的电容中，因此耗电量十分受限。通过选择超低功耗的系统组件，与能够利用均衡软件进行编程的微控制器 (尽可能让微控制器进入睡眠模工字电感式)，工程师就能够克服前面提到的需要高耦合因子来补偿密钥卡的大功率电感贴片电感器大电流这一系统缺陷。
验证响应时间
防盗系统中的另一个重要因子是从转动插入门锁的密钥卡到引擎启动所需的时间。这个时间应该足够短到让驾驶员感觉不到延时。根据系统的机械和电气设计，以及一个人插入和转动钥匙的速度情况，该时间预算一般应该在300ms 到 500ms之间。这个预算中相当大一部分被消耗在机械和车身控制模块的开销上;而剩下的100ms到 200ms则用于验证过程。在速度和安全性方面，一个不错的折衷方法是采用询问位长度为100位，应答长度为56位的双向验证。在大电感器型号多数系统中，这会把应答时间降至100ms以下。
错误处理
为防止验证因任何原因失败，现在的系统需要完整的验证周期才能重新从头启动，且在一定时间内最多只允许3次重试。爱特梅尔的重试策略稍有不同，它可以使系统从通信错误中更快地恢复过来。所有命令和可选数据都采用循环冗余码校验 (CRC) 来保护。密钥卡和基站都利用CRC来检测错误，并把这些状态信令给各自的通信伙伴，这就使基站可以选择重复信息的数量、最后行为、最后应答或最后命令。这种特性可实现更快的通信恢复，而且在相同的时间内允许更多次的通信恢复尝试 (5-7次重试，而不只是3次)
总结
通过选择能够满足汽车市场的安全性和性能目标，并且支持高度可配置的开源防盗器软件堆栈的系统组件，可以大大简化开发一个稳健汽车防盗系统的任务。作为汽车准入解决方案的领导厂商，爱特梅尔拥有一个包含硬件和软件的完善系统解决方案。
密钥卡设计可采用 ATA5580 及 ATA5795 来实现。这两个器件都包含有一个LF前端、一个执行快速高效加密计算的AES硬件模块，以及一个针对超低耗电量进行了优化的AVR微控制器。它们还均包含可编程闪存，可用于运行爱特梅尔的开放式防盗器协议或其它客户专塑封电感用软件，并能够使防盗器完全无源工作。
车载基站可采用爱特梅尔 ATA5272 实现。该器件集成了 LF 基站功能和一个带 8K 可编程闪存的 AVR 微控制器。
除了这些器件之外，爱特梅尔还向用户免费提供开放式防盗器协议软件，能够提供前所未有最高的用户可配置性 (包括许多可实现系统参数权衡的动态评估的用户可选功能)，并加速开发和优化进程：
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