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用于汽車(chē)防盜器的低功耗無(wú)匙進(jìn)入加密收發(fā)器技術(shù)
摘要:本文分析了不斷變化的汽車(chē)盜竊手段,以及相應(yīng)的汽車(chē)防盜技術(shù)的發(fā)展,重點(diǎn)介紹了TI最新的汽車(chē)防盜解決方案—DST+收發(fā)器的加密技術(shù)及系統(tǒng)組成,并闡述了與之兼容的新一代射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)方案—三維天線(xiàn)模擬前端芯片實(shí)現(xiàn)無(wú)匙進(jìn)入的工作原理。
本文分析了不斷變化的汽車(chē)盜竊手段,以及相應(yīng)的汽車(chē)防盜技術(shù)的發(fā)展,重點(diǎn)介紹了TI最新的汽車(chē)防盜解決方案—DST+收發(fā)器的加密技術(shù)及系統(tǒng)組成,并闡述了與之兼容的新一代射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)方案—三維天線(xiàn)模擬前端芯片實(shí)現(xiàn)無(wú)匙進(jìn)入的工作原理。
由于消費(fèi)者追求更高的安全度,基于收發(fā)技術(shù)的電子防盜器已成為歐洲機(jī)動(dòng)車(chē)輛的標(biāo)準(zhǔn)配置。緊隨歐洲,加拿大也頒布了一項(xiàng)關(guān)于防盜系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。盡管在美國(guó),安裝防盜器目前還屬自愿行為,但也正成為汽車(chē)制造商的一種促銷(xiāo)手段。另外,有關(guān)日本的團(tuán)伙犯罪和盜車(chē)情況的報(bào)告近期公布后,日本汽車(chē)制造商也面臨著本地產(chǎn)品加緊安裝防盜系統(tǒng)的問(wèn)題。
即將面世的新一代收發(fā)器具有特殊的診斷功能,即已獲授權(quán)者在讀取鑰匙中的保密信息時(shí),能夠得到該防盜系統(tǒng)的歷史信息。系統(tǒng)中經(jīng)授權(quán)的備用鑰匙數(shù)目、學(xué)習(xí)過(guò)程的時(shí)間印記以及其它背景信息,將成為收發(fā)器安全特性的組成部分。
特殊的集成電路還提供其它便利功能,如“無(wú)匙進(jìn)入”。此項(xiàng)功能已在汽車(chē)業(yè)中討論了一段時(shí)間。經(jīng)過(guò)多年的汽車(chē)安全和RFID(射頻識(shí)別)方面的技術(shù)開(kāi)發(fā),終于可將多路天線(xiàn)結(jié)構(gòu)做在只消耗一節(jié)電池的識(shí)別裝置內(nèi)(例如鑰匙鏈、信用卡)。針對(duì)低頻應(yīng)用的模擬前端處理機(jī)與這些天線(xiàn)結(jié)構(gòu)相連,所支持的功能基本上與器件的方向無(wú)關(guān),而且天線(xiàn)體積極小,功耗也大為降低。
收發(fā)器的更新?lián)Q代
加密收發(fā)器是用于防盜器上的第二代收發(fā)器,幾乎完全取代了第一代只讀收發(fā)器。TI公司的數(shù)字簽名收發(fā)器(DST)就是一個(gè)例子,其查詢(xún)/響應(yīng)技術(shù)可確保最高安全度。第三代收發(fā)器正致力于將遙控?zé)o匙進(jìn)入功能與防盜器收發(fā)功能相合,以降低相關(guān)成本。
到目前為止,從車(chē)輛被盜情況的分析中可以判斷,收發(fā)器并無(wú)被解密的跡象,這證實(shí)目前的汽車(chē)市場(chǎng)達(dá)到了很高的安全標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)在的焦點(diǎn)是如何防止與盜竊車(chē)輛相關(guān)的欺詐行為。
通過(guò)細(xì)致研究,可簡(jiǎn)單歸結(jié)出以下幾種與收發(fā)器有關(guān)的偷盜手段:
1. 復(fù)制備用鑰匙。一個(gè)不誠(chéng)實(shí)的司機(jī)可以謊稱(chēng)丟了鑰匙而向汽車(chē)商索要新鑰匙。假設(shè)在最初買(mǎi)車(chē)時(shí),司機(jī)得到3把鑰匙,他可以通過(guò)兩次假裝報(bào)失而得到總共5把鑰匙。它們外表一模一樣且都包含一個(gè)有效收發(fā)器。與買(mǎi)車(chē)時(shí)一樣,系統(tǒng)仍只接受3把鑰匙。這樣一來(lái)司機(jī)可以把其中有效的2把鑰匙交給犯罪同伙,而向保險(xiǎn)公司出示另外3把,使別人認(rèn)為防盜系統(tǒng)被破解了。
有些汽車(chē)制造商用中央數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)跟蹤備用鑰匙。其優(yōu)點(diǎn)之一在于,即使汽車(chē)被盜,仍可獲取備用鑰匙和鑰匙總數(shù)的相關(guān)信息。通過(guò)這些信息可以了解原裝和備用鑰匙的總數(shù)目。然而,要維護(hù)這樣一個(gè)中央數(shù)據(jù)庫(kù)需要高額費(fèi)用和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),因此大多數(shù)汽車(chē)制造商望而卻步。DST+是TI公司的第四代收發(fā)器,它將歷史和診斷數(shù)據(jù)都分散儲(chǔ)存在每一把鑰匙中,使得汽車(chē)制造商避免了建立及維護(hù)中央數(shù)據(jù)庫(kù)的投資。
2. 租車(chē)時(shí)做手腳。租到汽車(chē)后,復(fù)制幾把機(jī)械鑰匙,取出原裝車(chē)匙中的收發(fā)器,粘在電子鎖天線(xiàn)附近(如儀表板下面)。這樣,電子鎖總可以探測(cè)到“有效的”收發(fā)器信號(hào),由于汽車(chē)僅需機(jī)械鑰匙即可打開(kāi),因此日后極易失竊。
這使鑰匙生產(chǎn)商面臨挑戰(zhàn),他們必須開(kāi)發(fā)出把車(chē)鑰匙和收發(fā)器裝配在一起的新方法,以致不破壞鑰匙或其功能就無(wú)法取出收發(fā)器。
3. 一種更先進(jìn)的盜車(chē)手段還與查表有關(guān)。假設(shè)可以在幾天或幾小時(shí)內(nèi)擁有鑰匙,就可以用先進(jìn)的專(zhuān)業(yè)工程設(shè)備向收發(fā)器發(fā)送查詢(xún)信號(hào)并讀取其響應(yīng),建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)用以?xún)?chǔ)存對(duì)不同查詢(xún)的響應(yīng)。然后,竊賊就可能通過(guò)這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)在車(chē)內(nèi)獲取電子防盜器對(duì)查詢(xún)信號(hào)發(fā)出的正確響應(yīng),然后可至少發(fā)射出一次能獲得正確響應(yīng)的查詢(xún)信號(hào),打開(kāi)汽車(chē)。不過(guò),這種手段的成功率較低。
DST+提供一個(gè)相互認(rèn)證的過(guò)程,相關(guān)的協(xié)議保證收發(fā)器不響應(yīng)任何查詢(xún)信號(hào)。收發(fā)器會(huì)驗(yàn)證請(qǐng)求信號(hào)是否來(lái)自經(jīng)過(guò)授權(quán)的有效基站,因此,查表盜車(chē)手段將毫無(wú)作用。
第四代收發(fā)器
新一代收發(fā)器著眼于汽車(chē)歷史追蹤、盜后診斷、防止“查表”盜車(chē),并具有更大的數(shù)據(jù)或汽車(chē)資料的存儲(chǔ)空間。
收發(fā)器中專(zhuān)用的以特殊密碼進(jìn)行保護(hù)的存儲(chǔ)區(qū),可使銷(xiāo)售商(如汽車(chē)制造商)得到有關(guān)汽車(chē)鑰匙和安全系統(tǒng)的背景資料。其特性有以下幾點(diǎn):
1. 顯示學(xué)習(xí)過(guò)程的日期和時(shí)間印記;
2. 不可復(fù)位的步進(jìn)計(jì)數(shù)器,可追蹤該系統(tǒng)學(xué)習(xí)過(guò)的汽車(chē)鑰匙總數(shù);
3. 汽車(chē)的識(shí)別碼。
由于消費(fèi)者追求更高的安全度,基于收發(fā)技術(shù)的電子防盜器已成為歐洲機(jī)動(dòng)車(chē)輛的標(biāo)準(zhǔn)配置。緊隨歐洲,加拿大也頒布了一項(xiàng)關(guān)于防盜系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。盡管在美國(guó),安裝防盜器目前還屬自愿行為,但也正成為汽車(chē)制造商的一種促銷(xiāo)手段。另外,有關(guān)日本的團(tuán)伙犯罪和盜車(chē)情況的報(bào)告近期公布后,日本汽車(chē)制造商也面臨著本地產(chǎn)品加緊安裝防盜系統(tǒng)的問(wèn)題。
即將面世的新一代收發(fā)器具有特殊的診斷功能,即已獲授權(quán)者在讀取鑰匙中的保密信息時(shí),能夠得到該防盜系統(tǒng)的歷史信息。系統(tǒng)中經(jīng)授權(quán)的備用鑰匙數(shù)目、學(xué)習(xí)過(guò)程的時(shí)間印記以及其它背景信息,將成為收發(fā)器安全特性的組成部分。
特殊的集成電路還提供其它便利功能,如“無(wú)匙進(jìn)入”。此項(xiàng)功能已在汽車(chē)業(yè)中討論了一段時(shí)間。經(jīng)過(guò)多年的汽車(chē)安全和RFID(射頻識(shí)別)方面的技術(shù)開(kāi)發(fā),終于可將多路天線(xiàn)結(jié)構(gòu)做在只消耗一節(jié)電池的識(shí)別裝置內(nèi)(例如鑰匙鏈、信用卡)。針對(duì)低頻應(yīng)用的模擬前端處理機(jī)與這些天線(xiàn)結(jié)構(gòu)相連,所支持的功能基本上與器件的方向無(wú)關(guān),而且天線(xiàn)體積極小,功耗也大為降低。
收發(fā)器的更新?lián)Q代
加密收發(fā)器是用于防盜器上的第二代收發(fā)器,幾乎完全取代了第一代只讀收發(fā)器。TI公司的數(shù)字簽名收發(fā)器(DST)就是一個(gè)例子,其查詢(xún)/響應(yīng)技術(shù)可確保最高安全度。第三代收發(fā)器正致力于將遙控?zé)o匙進(jìn)入功能與防盜器收發(fā)功能相合,以降低相關(guān)成本。
到目前為止,從車(chē)輛被盜情況的分析中可以判斷,收發(fā)器并無(wú)被解密的跡象,這證實(shí)目前的汽車(chē)市場(chǎng)達(dá)到了很高的安全標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)在的焦點(diǎn)是如何防止與盜竊車(chē)輛相關(guān)的欺詐行為。
通過(guò)細(xì)致研究,可簡(jiǎn)單歸結(jié)出以下幾種與收發(fā)器有關(guān)的偷盜手段:
1. 復(fù)制備用鑰匙。一個(gè)不誠(chéng)實(shí)的司機(jī)可以謊稱(chēng)丟了鑰匙而向汽車(chē)商索要新鑰匙。假設(shè)在最初買(mǎi)車(chē)時(shí),司機(jī)得到3把鑰匙,他可以通過(guò)兩次假裝報(bào)失而得到總共5把鑰匙。它們外表一模一樣且都包含一個(gè)有效收發(fā)器。與買(mǎi)車(chē)時(shí)一樣,系統(tǒng)仍只接受3把鑰匙。這樣一來(lái)司機(jī)可以把其中有效的2把鑰匙交給犯罪同伙,而向保險(xiǎn)公司出示另外3把,使別人認(rèn)為防盜系統(tǒng)被破解了。
有些汽車(chē)制造商用中央數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)跟蹤備用鑰匙。其優(yōu)點(diǎn)之一在于,即使汽車(chē)被盜,仍可獲取備用鑰匙和鑰匙總數(shù)的相關(guān)信息。通過(guò)這些信息可以了解原裝和備用鑰匙的總數(shù)目。然而,要維護(hù)這樣一個(gè)中央數(shù)據(jù)庫(kù)需要高額費(fèi)用和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),因此大多數(shù)汽車(chē)制造商望而卻步。DST+是TI公司的第四代收發(fā)器,它將歷史和診斷數(shù)據(jù)都分散儲(chǔ)存在每一把鑰匙中,使得汽車(chē)制造商避免了建立及維護(hù)中央數(shù)據(jù)庫(kù)的投資。
2. 租車(chē)時(shí)做手腳。租到汽車(chē)后,復(fù)制幾把機(jī)械鑰匙,取出原裝車(chē)匙中的收發(fā)器,粘在電子鎖天線(xiàn)附近(如儀表板下面)。這樣,電子鎖總可以探測(cè)到“有效的”收發(fā)器信號(hào),由于汽車(chē)僅需機(jī)械鑰匙即可打開(kāi),因此日后極易失竊。
這使鑰匙生產(chǎn)商面臨挑戰(zhàn),他們必須開(kāi)發(fā)出把車(chē)鑰匙和收發(fā)器裝配在一起的新方法,以致不破壞鑰匙或其功能就無(wú)法取出收發(fā)器。
3. 一種更先進(jìn)的盜車(chē)手段還與查表有關(guān)。假設(shè)可以在幾天或幾小時(shí)內(nèi)擁有鑰匙,就可以用先進(jìn)的專(zhuān)業(yè)工程設(shè)備向收發(fā)器發(fā)送查詢(xún)信號(hào)并讀取其響應(yīng),建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)用以?xún)?chǔ)存對(duì)不同查詢(xún)的響應(yīng)。然后,竊賊就可能通過(guò)這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)在車(chē)內(nèi)獲取電子防盜器對(duì)查詢(xún)信號(hào)發(fā)出的正確響應(yīng),然后可至少發(fā)射出一次能獲得正確響應(yīng)的查詢(xún)信號(hào),打開(kāi)汽車(chē)。不過(guò),這種手段的成功率較低。
DST+提供一個(gè)相互認(rèn)證的過(guò)程,相關(guān)的協(xié)議保證收發(fā)器不響應(yīng)任何查詢(xún)信號(hào)。收發(fā)器會(huì)驗(yàn)證請(qǐng)求信號(hào)是否來(lái)自經(jīng)過(guò)授權(quán)的有效基站,因此,查表盜車(chē)手段將毫無(wú)作用。
第四代收發(fā)器
新一代收發(fā)器著眼于汽車(chē)歷史追蹤、盜后診斷、防止“查表”盜車(chē),并具有更大的數(shù)據(jù)或汽車(chē)資料的存儲(chǔ)空間。
收發(fā)器中專(zhuān)用的以特殊密碼進(jìn)行保護(hù)的存儲(chǔ)區(qū),可使銷(xiāo)售商(如汽車(chē)制造商)得到有關(guān)汽車(chē)鑰匙和安全系統(tǒng)的背景資料。其特性有以下幾點(diǎn):
1. 顯示學(xué)習(xí)過(guò)程的日期和時(shí)間印記;
2. 不可復(fù)位的步進(jìn)計(jì)數(shù)器,可追蹤該系統(tǒng)學(xué)習(xí)過(guò)的汽車(chē)鑰匙總數(shù);
3. 汽車(chē)的識(shí)別碼。