汽車(chē)無(wú)源防盜系統的方案設計及考慮事項解析

Key Learn: 公開(kāi)/ 私密

　　Key Learn協(xié)議是指使汽車(chē)設立密鑰，并與密鑰卡共享之的過(guò)程?？梢愿鶕?chē)發(fā)起的Key Learn會(huì )話(huà)的限制與安全設置，密鑰是公開(kāi)的或私密的。

　　一個(gè)公開(kāi)的Key Learn進(jìn)程一般包含以下 (以及圖8所示) 步驟：

　　1) 汽車(chē)根據隨機數產(chǎn)生一個(gè)密鑰，并提交給密鑰卡

　　2) 密鑰卡“接受”密鑰，保存在存儲器中，并做出應答 (acknowledgment) 響應

　　3) 在成功接收到密鑰卡的應答之后，汽車(chē)把密鑰保存在存儲器中

　　如果Key Learn協(xié)議無(wú)法阻止竊聽(tīng)者，或保護汽車(chē)不被非法使用，這時(shí)就需要采用私密Key Learn 進(jìn)程。

圖8 公開(kāi)的Key Learn

雙向或準交互式驗證

　　準交互式或雙向驗證是一種更為復雜的驗證過(guò)程。愛(ài)特梅爾防盜系統中實(shí)現的并非完全交互式的驗證，因為它并沒(méi)有在系統兩端 (汽車(chē)和密鑰卡) 使用隨機發(fā)生器。這種實(shí)現方案使用一個(gè)消息驗證代碼 (Message Authentication Code, MAC) 來(lái)驗證汽車(chē)與鑰匙是否匹配。

　　而且，在雙向驗證的情況下，驗證協(xié)議由汽車(chē)發(fā)起，包含以下(以及圖9所示)步驟：

　　1) 汽車(chē)讀取密鑰卡的唯一ID

　　2) 汽車(chē)產(chǎn)生一個(gè)隨機數詢(xún)問(wèn) ，并發(fā)送給密鑰卡

　　3) 汽車(chē)對隨機數進(jìn)行加密，然后附加在詢(xún)問(wèn)上

　　4) 密鑰卡對詢(xún)問(wèn)進(jìn)行加密 (利用密鑰 1) ，并將之與接收到的加密詢(xún)問(wèn)進(jìn)行比較　(MAC)

　　5) 如果結果匹配，密鑰卡加密之 (利用密鑰2) ，并向汽車(chē)發(fā)送應答

　　6) 汽車(chē)對密鑰卡的 應答與自己計算的應答進(jìn)行比較(使用相同的密鑰和詢(xún)問(wèn))

圖9 雙向驗證

加密層

　　最頂層是加密層。這一層包含了把純文本信息轉換為加密信息的數學(xué)函數。這種函數最理想的應該具有兩種特性：

　　1. 唯一性：對于每一個(gè)純文本輸入，必須對應一個(gè)獨一無(wú)二的加密文本輸出

　　2. 不可預知性：純文本至加密文本對必須是無(wú)法預測的，即使有已知純文本至加密文本對大樣本供分析。

公開(kāi)與私密

　　私密加密算法已流行多年。不過(guò)，私密算法有若干不足之處：A) 算法強度不確定；B) 缺乏關(guān)鍵的代碼對等評測機制的制約；C)若算法泄漏，可能導致大范圍安全性受損。近年來(lái)，有不少矚目的例子陸續被報道，足以說(shuō)明這些缺點(diǎn)的存在。更引人注目的缺點(diǎn)也許是系統缺乏互操作性，不能共享同一個(gè)物理和邏輯層。這一點(diǎn)有礙于基本的市場(chǎng)競爭力，而且在很多情況下促使了系統成本的上升。

　　為解決這些問(wèn)題，人們開(kāi)始轉而接受公共域加密算法 ── 高級加密標準 (常常被稱(chēng)為AES)。這種算法源于1997年美國國家標準技術(shù)研究所 (NIST) 發(fā)起的征集公共域加密算法的倡議。那一年共產(chǎn)生了15個(gè)候選算法，并都經(jīng)過(guò)了加密研究領(lǐng)域的嚴格評測 (critical review)。這種評測分析包括對每一種算法的安全性和效率的評測。NIST 從15 個(gè)候選算法里選中了4 個(gè)，然后進(jìn)入第二輪公開(kāi)評測，最終在2000年選出了AES算法。

　　正如我們現在所了解的，AES是一種對稱(chēng)分組密碼，使用128位的純文本輸入和128位的密鑰，產(chǎn)生128位的加密輸出。由于這種對稱(chēng)特性，AES也可以反向操作，利用加密輸出和密鑰，找出并提取原始純文本輸入。