[发明专利]安全无线锁启动交换

说明书

本文描述了用于安全无线锁启动交换的系统和技术。在从装置接收到用于启动锁的请求后，控制器可以计算质询计数器，然后执行验证迭代，直到满足结束条件，即验证迭代失败或迭代次数达到质询计数。如果验证迭代达到质询计数(例如，没有失败的迭代)，则控制器启动锁。每次迭代都包含装置与控制器之间的交换，所述交换是装置通过用装置和控制器共享的私钥对消息进行签名而进行确认的。所述交换还包含集成到装置确认中以防止重放攻击的新鲜度值。

优先权申请

本申请要求于2018年6月29日提交的美国申请序列号16/023,309的权益，该申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本文描述的实施例总体涉及电机或其他装置的远程启动，并且更具体地，涉及一种安全无线锁启动交换。

背景技术

用于启动电机、螺线管或其他装置的无线机构已被用于各种产品之中，诸如车库开门器或车辆锁定机构(例如，解锁车门、打开后备箱、开启发动机等)。信号器(例如，无线密钥卡(key-fob))和启动器(例如，车辆解锁机构)之间的配对可用于为过程增加安全性。例如，这样的配对通常不采用复杂的加密，以便降低部件成本并延长信号器中的电池寿命。

可以使用滚动码(例如，跳码)来防止简单配对的情况下可能发生的重放攻击。重放攻击涉及记录先前的传输，诸如在成功使用的信号器附近使用无线电接收器；以及在将来重放该传输以实现未经授权的启动。滚动码通过定义代码序列有助于防止这种攻击，在该序列中的下一个代码用于下一次启动尝试。信号器和启动器存储该序列并将索引维持到该序列中，该索引随着每次使用而递增。因此，记录该序列中先前使用的代码将不会被启动器接受，因为启动器已在成功使用记录的代码后移至该序列中的另一个代码。

附图说明

在并非按比例绘制的附图中，相同的数字可以描述不同视图中的相似部件。具有不同字母后缀的相同数字可以表示相似部件的不同例子。附图通过实例而非限制性的方式总体示出了本文中讨论的各个实施例。

图1是根据一实施例的包含用于安全无线锁启动交换的系统的环境的实例的框图。

图2示出了根据一实施例的车辆实现的锁启动交换的实例的流程图。

图3示出了根据一实施例的在密钥卡(key-fob)和执行安全无线锁启动交换的车辆之间的实例消息交换的泳道图。

图4示出了根据一实施例的用于安全无线锁启动交换的方法的实例的流程图。

图5是示出可以在其上实现一或多个实施例的机器的实例的框图。

具体实施方式

滚动码容易受到攻击，这有时被称为滚动阻塞(Rolljam)，其中攻击者主动干预启动器交换。攻击者窥探频率以从信号器获得第一代码。攻击者还会阻塞无线链路(例如，通过对频率进行广播以将本底噪声提高到信号器的信号之上)。因此，启动器接收器不运行(例如，不打开锁)并且不使滚动码序列向前移动。如果信号器再次尝试启动，诸如用户因为车门未解锁而再次按下密钥卡上的“解锁”按键，攻击者会捕获第二代码，再次阻塞接收器，然后传送第一代码。因为最初从信号器发送第一代码时启动器没有使序列前进，所以启动器将接受第一代码并运行，从而将序列前进到第二代码。因为攻击者具有第二代码，所以攻击者可以在稍后对其进行广播，从而使启动器有效运行。

为了解决由滚动阻塞攻击带来安全性问题以及相关技术，本文描述了一种安全无线锁定启动交换。该交换通过将质询-响应交换的可变数量引入到每个请求中，修改了典型的无线启动技术。这些交换中的每一次都涉及信号器和启动器，以便证明使交换中的另一个能够验证给定交换是否被授权的秘密。该技术是有效的，因为攻击者无法预测来自信号器的给定捕获信号是否将操作启动器，因此无法有效捕获将来将操作启动器的信号。进一步地，因为该技术可以用已经存在于信号器和启动器上的硬件实现，所以维持了这些系统通常所要求的低成本部件和高能效。