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飞思卡尔汽车远程无钥匙进入系统(RKE)妄图和VKSP安然协定

宣布时间:2009年03月04日 12:03    宣布者:虞尤物
要害词: RKE , VKSP , 卡尔 , 汽车 , 协定
针对日趋增添的汽车遥控无钥匙进入系统(RKE)市场,飞思卡尔半导体近期推出了网罗硬件和软件安然协定(VKSP)的所有处置赏罚赏罚妄图。
  汽车遥控无钥匙进入系统(RKE)由发射端(遥控钥匙)和集成于车身控制模块中的吸收端组成。发射端将用户按键敕令经由历程数据编码、加密和组帧后经由历程射频发射电路发射,而车内吸收端则将吸收到的旌旗暗记经由历程射频解调、数据解码和帧解密后完成照顾车门、车灯控制和报警等用户指令,系统框图如图1。


图1 飞思卡尔RKE系统简化框图


  发射端:应用Freescale低端8位MC9S08QG4/8(4k/8K flash)微控制器完成用户按键的数据编码、加密组帧,再经由历程SAW声表谐振器电路发射至UHF频段。
  吸收端:应用UHF射频吸收芯片MC33596完成旌旗暗记解协调数据曼彻斯特解码,再将数据传送到车身主控芯片(本参考设计选用了8位MC9S08DZ系列)阻拦数据解密和指令推行。
  加密协定:接纳Freescale研发的可变密钥安然协定(VKSP)。
  可变密钥安然协定(VKSP)是飞思卡尔专门为遥控类应用市场开发的安然传输协定。VKSP的发送历程如图2,其特点网罗:
  * 接纳128位密钥加密验证,增强了安然性;
  * 密钥中的32位可变密钥(计数器)部门随时间和按键而增添;
  * 纵然在遥控距离外被很一再再三按键操作以后,该钥匙也能够或许一连正常应用,不须要和吸收端重新阻拦该钥匙的学习流程;
  * 最年夜支持254个不合指令传输;
  * 除接纳飞思卡尔供应的AES加密算法模块外,用户也能够或许凭证须要(如镌汰法式模范模范年夜小,增添解密时间)应用自己的加密算法模块;
  * 纯软件完成,可以无邪的应用于种种微控制器;
  * 软件年夜小:不网罗AES加密模块约为1.5k字节,假定含AES模块靠近3k字节,软件以库函数的形式收费授权给接纳飞思卡尔妄图的客户应用。


图2 VKSP发送帧发生


  每次按下钥匙,将会发生一个发送帧。发送帧有两个部门:数据部门和新闻验证码(MAC)部门。数据部门不用加密,由三个部门共64位组成:钥匙号:3个字节。用户敕令:1个字节。可变密钥:4个字节,每次发送随时间和用户按键而增添,以确保即应用户敕令类似,每次发送的新闻帧内容也不会重复。新闻验证码(MAC)部门则有8个字节,由加密模块发生。吸收历程分为三步,如图3。


图3 VKSP吸收帧的验证


  * 法式模范一:吸收端检查吸收到的发送帧中的钥匙号能否存在于吸收端存储的有用钥匙号数据库中,假定存在,则从吸收端数据库中同时取出该钥匙对应的当地密钥(Local Key)和可变密钥 (Variable Key),进入下一法式模范, 否则扬弃该帧。
  * 法式模范二:检查发送帧中的可变密钥能否年夜于法式模范一中吸收端数据库中该钥匙现在的可变密钥,如是,进入下一法式模范,否则扬弃该帧。?这一法式模范保证了任何再次重复发送的帧不会被以为有用帧。
  *法式模范三:阻拦新闻码验证。由吸收帧中的数据字段和从吸收数据库中取出的该钥匙当地密钥经由历程加密模块天生新闻验证码,由于发送端和吸收端应用类似的加密模块,以是,假定发送端和吸收端天生的两个新闻验证码类似,则该帧被以为有用,用户敕令被推行。同时,更新该钥匙以后的可变密钥至吸收端数据库中。
  由上述历程可知,每把新钥匙必须首先完成学习历程,行将该钥匙的钥匙号和当地密钥存储到吸收端数据库以后,该钥匙才干被识别应用。为了系统安然性,吸收系统必须在指定的安然情形被激活的状态下才阻拦学习帧的识别,例如用户在吸收端按下一个特定的按键或许开关,图4体现了学习历程和学习帧的结构。


时时彩 图4 VKSP学习历程和学习帧


  * 吸收端首先检查能否处于安然情形激活状态,从而决议能否阻拦学习帧识别。
  *发送端应用一个伪随机数发生器发生128位随机数,然后和厂商供应的128位OEM码(发送端和吸收端必须共享异常的OEM码)经由历程加密模块发生128位输入数据,截取其中64位作为新闻验证码,截取特定位数存储在发送端作为该钥匙当地密钥。同时,将该128位随机数和新闻验证码经由历程两个一连的学习帧发送。两个学习帧划分由数值0XFE和0XFF特点码来识别。
  *吸收端经由历程特点码检测到学习帧并提取其中的128位随机数,然后依赞成发送端异常的厂商128位OEM码和加密模块完成新闻验证码比对验证,又凭证和发送端异常的输入截取要领天生和发送端类似的该钥匙当地密钥,最后将应当地密钥和钥匙号存储在吸收端数据库中,从而完成该钥匙的学习历程。
  综上所述,飞思卡尔半导体的RKE所有妄图主要特点及其优势以下所述。
  * 系统选用通用MCU控制器,客户可以凭证须要添加应用功效,增强了无邪性;。
  * 吸收端不须要伶仃的解密芯片,解密算法集成在车身控制器中完成,简化了妄图,节约了资源。
  * 钥匙端系统当没有用户按键时间,处于休眠状态,节俭系统功耗。
  *UHF吸收芯片MC33596(或许双向收发芯片MC33696)支持304MHz到915Mhz的OOK和FSK解调;片内支持数据曼彻斯特解码,节俭了外部微控制器解码软件系统占用;具有片内准时叫醒、片脚叫醒并可设置特定帧叫醒外部MCU功效,节俭系统功耗;同时支持两套系统参数装备。上述特点也使得该芯片还可以应用于自动无钥匙门禁系统(PKE)和胎压检测(TPMS)系统中。
  * VKSP数据协定:纯软件完成,接纳128位AES加密,增添了安然性;当地密钥在钥匙每次的学习历程当中经由历程伪随机数发生器发生,以是对每把钥匙的每次学习历程将发生和存储不合的钥匙密钥,增强了保密性。
  该妄图评价系统实物如图5和图6。


图5 RKE评价系统钥匙端照片



图6 RKE评价系统吸收端照片


  *注明:本文中所提芯片均已量产,数据质料可至飞思卡尔官方网站检索,VKSP协定概略也可参考: 。
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