汽車無鑰門禁系統(tǒng)設計及動態(tài)密鑰機制下AES算法研究.pdf

1、隨著汽車行業(yè)信息化技術的不斷發(fā)展,越來越多的汽車裝置開始傾向于采用無線控制和被動式控制。無鑰門禁系統(tǒng)(PKE)技術應運而生,PKE是一種基于射頻和低頻雙向通信的交互式系統(tǒng),它在對第一代產(chǎn)品遙控鑰匙(RKE)單向射頻通信的基礎上進行智能化升級,所以也稱為智能鑰匙。作為近些年汽車電子業(yè)研究的熱點之一,它將引領汽車文化走向科技化和智能化的方向,該系統(tǒng)即將成為未來汽車的標準配置。
　　文章首先分析和調(diào)研了PKE系統(tǒng)的國內(nèi)外研究情況和該套系

2、統(tǒng)的發(fā)展趨勢,發(fā)現(xiàn)國外在該項技術上有相對領先的研發(fā)方案和技術產(chǎn)品。主要幾大半導體芯片供應商如MICROCHIP、TI、Atmel、飛思卡爾、NXP等公司都針對該系統(tǒng)提出了自己的設計方案。而由于技術保密和研發(fā)成本問題,國內(nèi)汽車業(yè)對該系統(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PKE系統(tǒng)的自主研發(fā)和設計是亟需解決的問題。
　　隨后文章系統(tǒng)的介紹了PKE系統(tǒng)中

3、各個功能模塊的硬件架構并根據(jù)系統(tǒng)功能定義設計軟件流程,對系統(tǒng)中的關鍵技術和問題進行了詳細地分析,以此得出結論,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PKE系統(tǒng)市場上的主流安全加密算法進行比較和分析,最終鑒于AES算法的高安全性和強抗攻擊能力,本文提出了一種基于動態(tài)密鑰機制的AES算法,并給出了系統(tǒng)通信中低頻和射頻報文的幀格式,以及整個系統(tǒng)各個功能模塊相互之間通信的認證過程。
　　本設計基于Atmel

4、公司的AVR系列單片機,整個系統(tǒng)實現(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,對射頻通信中的身份認證協(xié)議進行重新設計和定義,利用單向散列函數(shù)對AES算法中的固定初始密鑰進行動態(tài)更新,有效彌補了傳統(tǒng)協(xié)議中固定密鑰存在密鑰泄露風險的不足。建立密鑰更新機制,引入同步窗口以及采用雙重身份認證,力求提高整個系統(tǒng)的安全防盜性能。
　　最后,在QT環(huán)境下進行系統(tǒng)功能驗證并利用Atmel Corp軟件通過UI界面展示整個系統(tǒng)的工作