汽車無(wú)鑰門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)及動(dòng)態(tài)密鑰機(jī)制下AES算法研究.pdf

1、隨著汽車行業(yè)信息化技術(shù)的不斷發(fā)展,越來(lái)越多的汽車裝置開(kāi)始傾向于采用無(wú)線控制和被動(dòng)式控制。無(wú)鑰門禁系統(tǒng)(PKE)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,PKE是一種基于射頻和低頻雙向通信的交互式系統(tǒng),它在對(duì)第一代產(chǎn)品遙控鑰匙(RKE)單向射頻通信的基礎(chǔ)上進(jìn)行智能化升級(jí),所以也稱為智能鑰匙。作為近些年汽車電子業(yè)研究的熱點(diǎn)之一,它將引領(lǐng)汽車文化走向科技化和智能化的方向,該系統(tǒng)即將成為未來(lái)汽車的標(biāo)準(zhǔn)配置。
　　文章首先分析和調(diào)研了PKE系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外研究情況和該套系

2、統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì),發(fā)現(xiàn)國(guó)外在該項(xiàng)技術(shù)上有相對(duì)領(lǐng)先的研發(fā)方案和技術(shù)產(chǎn)品。主要幾大半導(dǎo)體芯片供應(yīng)商如MICROCHIP、TI、Atmel、飛思卡爾、NXP等公司都針對(duì)該系統(tǒng)提出了自己的設(shè)計(jì)方案。而由于技術(shù)保密和研發(fā)成本問(wèn)題,國(guó)內(nèi)汽車業(yè)對(duì)該系統(tǒng)的研發(fā)還不夠完善。僅有比亞迪汽車公司的少數(shù)高端車型裝配該系統(tǒng),而江淮和奇瑞汽車公司也僅僅只有部分車型試裝該系統(tǒng)。所以對(duì)PKE系統(tǒng)的自主研發(fā)和設(shè)計(jì)是亟需解決的問(wèn)題。
　　隨后文章系統(tǒng)的介紹了PKE系統(tǒng)中

3、各個(gè)功能模塊的硬件架構(gòu)并根據(jù)系統(tǒng)功能定義設(shè)計(jì)軟件流程,對(duì)系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)和問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)地分析,以此得出結(jié)論,PKE系統(tǒng)的安全防盜性最主要是由其射頻通信中安全加密算法得以保證,后對(duì)PKE系統(tǒng)市場(chǎng)上的主流安全加密算法進(jìn)行比較和分析,最終鑒于AES算法的高安全性和強(qiáng)抗攻擊能力,本文提出了一種基于動(dòng)態(tài)密鑰機(jī)制的AES算法,并給出了系統(tǒng)通信中低頻和射頻報(bào)文的幀格式,以及整個(gè)系統(tǒng)各個(gè)功能模塊相互之間通信的認(rèn)證過(guò)程。
　　本設(shè)計(jì)基于Atmel

4、公司的AVR系列單片機(jī),整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了低功耗和高效率的數(shù)據(jù)傳輸功能。系統(tǒng)可靠性得以保證的同時(shí),對(duì)射頻通信中的身份認(rèn)證協(xié)議進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和定義,利用單向散列函數(shù)對(duì)AES算法中的固定初始密鑰進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新,有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)協(xié)議中固定密鑰存在密鑰泄露風(fēng)險(xiǎn)的不足。建立密鑰更新機(jī)制,引入同步窗口以及采用雙重身份認(rèn)證,力求提高整個(gè)系統(tǒng)的安全防盜性能。
　　最后,在QT環(huán)境下進(jìn)行系統(tǒng)功能驗(yàn)證并利用Atmel Corp軟件通過(guò)UI界面展示整個(gè)系統(tǒng)的工作