提升PEPS車鑰匙信息安全防護——運動傳感器在車鑰匙中的應用

汽車無鑰匙進入啟動系統(tǒng)，簡稱PEPS(Passive Entry Passive Start)，允許駕駛員在不取出鑰匙的情況下解鎖汽車，駕駛員只需要靠近車輛或者觸摸門把手開關即可方便的打開車門。

大多數(shù)PEPS系統(tǒng)使用低頻125KHz信號-高頻434MHz信號完成信息交互。當車主試圖打開車門時，門把手將通知車身布置的天線發(fā)出低頻信號，合法鑰匙在信號范圍內(nèi)響應低頻指令，并根據(jù)自身和車身天線的遠近計算出不同的場強值，通過高頻信號將定位信息傳送到車身高頻接收模塊。如果認證成功且鑰匙定位在車身附近，則車門將被打開，實現(xiàn)PE功能。相同的機制也可以應用于一鍵啟動，即PS功能。PEPS系統(tǒng)框圖如圖一：

圖一 PEPS系統(tǒng)框圖

PEPS系統(tǒng)給人們帶來了極大便利，但其也存在一定的安全問題。最主要的安全漏洞之一為無鑰匙進入系統(tǒng)的中繼攻擊(relay attack)。其方式為利用無線電設備進行信號嗅探-信號傳輸-信號播放，鑰匙解析中繼信號后誤識別為在車身附近，從而發(fā)出打開車門指令。中繼攻擊多數(shù)發(fā)生在鑰匙靜置在車主工作或休閑場所中，如辦公室，咖啡廳等。因此靜態(tài)場景下的防中繼攻擊更加引起人們的關注。

聯(lián)合電子推出一種在PEPS智能鑰匙中增加運動傳感器的方案，可提供靜態(tài)場景下的中繼防護，為PEPS車鑰匙的信息安全增加有效屏障。運動傳感器集成在鑰匙中，能周期性檢測鑰匙的運動狀態(tài)，當鑰匙保持靜止一段時間，鑰匙端將停止接收外部低頻信號，不再響應車身端的低頻指令，也不會進行高頻回復，從而斷絕中繼攻擊的可能；當車主攜帶鑰匙，任意方向存在加速度擺幅，運動傳感器即可感知，并通知MCU重新激活低頻接收模塊，此時鑰匙可以響應低頻指令，PEPS功能正常使用。

聯(lián)合電子通過系統(tǒng)級測試對該中繼防護方案進行整體優(yōu)化，主要如下：

• 可靠的運動檢測-高靈敏度運動傳感器，實時采集不同工況下的加速度值，配合優(yōu)化算法，實現(xiàn)可靠的閾值判斷

• 鑰匙低功耗-支持低功耗模式，周期性檢測運動狀態(tài)，降低功耗。日常正常使用，滿足電池使用壽命需求

• 應用場景適配-考慮復雜應用場景，平衡運動和靜態(tài)的界定，設定合理的觸發(fā)條件，同時軟件增加相關判斷邏輯，避免防中繼策略提前開啟影響PEPS功能

• 鑰匙造型無需變更—傳感器模塊面積小，鑰匙尺寸一般無需變更，避免重新開模修改鑰匙外殼

PEPS車鑰匙除了傳統(tǒng)的解閉鎖功能，衍生出如迎賓、尾門腳踢等應用，給人們帶來了更加便捷舒適的用車體驗，但其帶來的安全風險也不容忽視。在PEPS鑰匙中嵌入運動傳感器方案，兼容現(xiàn)有鑰匙造型，無需較大改動，同時有效防止靜態(tài)場景下的中繼攻擊，提升了PEPS鑰匙信息安全防護等級。

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