CN100520834C - 电子通信系统和检测针对该系统的中继攻击的方法 - Google Patents

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Abstract

对于电子通信系统(100)和对于检测和/或防范针对这种电子通信系统(100)的至少一个攻击的方法而言，为了进一步开发电子通信系统(100)和方法，以使攻击至少变得困难，并且可能的话被全面防范和阻止攻击，提出了：g)在基站(10)中设置至少一个用于在基站(10)的内部设定一个限定的并且特别是基本上恒定的信号传递时间(t1)的第一延迟元件(17)，和/或h)在应答站(40)中设置至少一个用于在应答站(40)内部设定一个限定的并且特别是基本上恒定的信号传递时间(t2)的第二延迟元件(47)。其中所述系统具有：a)至少一个基站(10)，它具有尤其采用了线圈形式的至少一个天线单元(16：16a，16b)，特别地，该基站(10)被设置在一个受到保护以便防范未经授的权使用和/或未经授权的访问的物体上或设置在其中，例如设置在交通工具上或其中或是设置在访问系统上或其中，以及b)尤其采用了数据载体形式的至少一个应答站(40)，其具有尤其采用了线圈形式的至少一个天线单元(44：44a，44b)，特别地，该应答站(40)c)可以由授权用户携带和/或d)被设计成与基站(10)交换数据信号(22，24)，在这种情况下，借助于数据信号(22，24)，e)可以确定使用和/或访问权限，和/或f)由此可以对基站(10)进行控制，其中所述攻击尤其是外部攻击并且最好是至少一个中继攻击。

Description

电子通信系统和检测针对该系统的中继攻击的方法
本发明总体涉及安全和/或访问系统的技术领域，尤其涉及例如在交通工具的领域中使用的所谓的无源遥控开锁PKE系统的技术领域，特别地，在这种情况下，无源遥控开锁系统是在用于机动车辆的访问系统的领域中使用的。
具体而言，本发明涉及一种电子通信系统，以及一种检测和/或防范针对至少一个电子通信系统的至少一个攻击的方法，特别地，该攻击是一个外部攻击，并且最好是至少一个中继攻击。
为了制造电子通信系统，尤其是上述所指定类型并特别具有一个常规无源应答器系统的无源遥控开锁PKE系统，通常会使用到多种结构。附图中的图1A和1B显示了一种可能的结构，所使用的实例是用于机动车辆的无源遥控开锁系统PKE。
在所谓的基站10与应答站40之间进行的是数据交换形式的通信序列，其中基站10配备了线圈形式的天线单元16。
详细地说，作为基站10与应答站40之间的信号传输链路，形成了所谓的上行链路帧22，举例来说，上行链路帧22是由至少一个电感辐合的低频LF信道构成并且信号经由所述帧从基站10传送到应答站40，此外还形成了所谓的下行链路帧24，举例来说，下行链路帧由至少一个特高频UHF信道构成并且信号经由所述帧从应答站40传送到基站10。作为替换，上行链路帧22和下行链路帧24中的每个可以由至少一个低频信道构成，或再作为替换，上行链路帧22和下行链路帧24中的每个可以由至少一个特高频UHF信道构成。
例如，在操作了机动车辆的门把手或车门按扭之后，在空间和功能上与机动车辆相关的基站10开始产生一个称为“询问”的信号，该信号经由上行链路帧22传送到应答站40。然后，对于优选配备至少一个微处理器的应答站40中的电路装置42而言，该装置使用加密算法和密钥而从询问中计算出一个称为“响应”的信号序列。随后，借助下行链路帧24而将这个响应信号从应答站40传送到基站10。然后，基站10使用相  同的加密算法和相同的密钥来对该响应进行比较。在作为实例给出的实施例中，如果发现等同，也就是说，只有在验证过程认定应答站40有效的时候，基站10才会打开机动车辆的门锁，其中所述认定通常是使用加密方法实行的。
然而，如果在没有提供任何其它附加技术的情况下以图1A和1B所显示的形式来操作这个电路装置，那么，试图在未经许可的情况下打开车门的攻击者可以使用相对较少的技术资源来进行如下文所述的所谓的“中继攻击”，这将是危险的。
在图2A和2B示意性地示出了用于执行这种中继攻击的方案。为此目的，在图1A和1B的结构中引入了一个以附加传输链路30的形式的“攻击者工具箱”，其包括以用于应答站的仿真器形式的第一中继器32、以用于基站的仿真器形式的第二中继器36以及第一中继器32与第二中继器36之间的通信链路35。
关于这一点，第一中继器32与第二中继器36之间的通信链路35可以采用允许第一中继器32与第二中继器36之间存在任意距离的任何希望类型的至少一种双向传输信道的形式。
为了能够电感耦合到基站10的天线单元16，以应答站仿真器形式的第一中继器32配备了线圈形式的相关天线单元34；同样，以基站仿真器形式的第二中继器36配备了线圈形式的相关天线单元38，用于与应答站40中的线圈形式的天线单元44进行电感耦合。
然后，一个攻击者携带第一中继器32并占据紧邻机动车辆的位置。第二攻击者则携带第二中继器36并使自身位置足够接近有效应答站40。举例来说，受到机动车辆门把手或是机动车辆车门按钮操作的触发，机动车辆中的基站10借助原始的即非仿真上行链路帧22而向第一中继器32发射其询问。
该询问从这个第一中继器32经由上述通信链路35传递到第二中继器36。第二中继器36则对上行链路22进行仿真，并以这种方式借助线圈形式的天线单元38将询问传递到有效应答站40。一旦在有效应答站40中计算出响应，那么这个应答站40借助原始的即非仿真下行链路帧24来发射这个响应，从而对第二中继器36作出响应。
该响应从这个第二中继器36经由上述通信链路35传递到第一中继器32。第一中继器32对下行链路帧24进行仿真，并以这种方式借助线圈形式的天线单元34而将该响应传递到机动车辆中的有效基站10。
由于该响应是由真实应答站40依照来自基站19的真实询问使用正确的加密算法和正确密钥产生的，因此该响应被视为是有效的，并且机动车辆的门被打开，即使授权和合法用户不想这样。
鉴于现今对某些组件的操作和安全性提出了更严格的要求，例如确切地说在汽车领域以及访问领域，因此，对于图1A和1B中显示的可能受到图2A和2B中的措施破坏的结构而言，看来它们似乎并不是足够安全的。
因此，过去已经提出了某些用于检测和防范这种中继攻击的建议。例如，在印刷出版物EP1133955A2中公开了一种用于对访问加以防护的系统(无源遥控开锁PKE系统)的装置，借助于所述装置，可以对基站10与应答站40彼此之间的相对方位进行计算。
依照另一个建议，为了能够检测和防范这种中继攻击，确定询问与响应之间的时间以允许一个附加延迟，该延迟是由中继器的电子仪器以及以这种方式检测的中继站之间信号的附加传递时间导致的(传递时间测量法)。
然而，在载波频率为125千赫的当前的应答器系统中，实际上不可能通过信号传递时间测量法来检测中继攻击，因为在实践中很难满足时间测量精度的严格要求，主要原因是所用滤波器的容差以及温度问题。
因此，为了能够通过传递时间测量来对中继攻击进行安全而可靠的检测，在时间测量精度方面必须提出非常严格的要求。在图3中以示意图的形式显示了这种信号传递时间测量的原理，其例如将在图1A和1B所示的现有技术实施例的情况下使用，用于对如图2A和2B所示的中继攻击进行检测。在这种情况下，总的信号传递时间是如下计算的：
ttotal＝tTXD1+ts+tRXD2+tCARD+tTXD2+ts+tRXD1
因此，由于存在附加的中继链路，用于中继攻击出现的标准是基站10与应答站40之间的距离s超过给定的最大容许距离smax。为了能够检测到中继攻击，必须尽可能精确地确定这个距离s，该距离可以使用公式s＝vs·ts根据信号22、24的传递时间ts和信号22、24的已知传播速度进行计算。
然而必须记住的是，在如图3的信号传递时间测量的情况下，对想要的信号传递时间ts添加附加延迟tTXD1、tRXD2、tCARD、tTXD2以及tRXD1。对基站10与应答站40之间精确确定的距离S而言，并且由此还对于所选择的足够短的最大容许距离smax(没有多的安全保留)而言，信号传递时间的这些附加成分必须是已知的，或者必须以足够的精度被确定。
在这种情况下需要记住的另一件事是，在以低成本大量制造的实际系统中，可能由于基站10和/或应答站40的电子仪器而在信号传递时间方面预期相当大的容差ΔtTXD1、ΔtTXD2、ΔtRXD1以及ΔtRXD2。这些容差是由老化效应、所用组件的分散以及温度效应导致的。除非采取额外步骤，否则在确定阈值smax的时候还必须顾及这些容差。
基于上述的缺陷和不足，并且结合所概述的现有技术应有的肯定方面，本发明的目的是进一步开发在开始部分中所述的该种电子通信系统，以及一种检测和/或防范针对开始部分所述的至少一个电子通信系统的至少一个外部攻击的方法，其中所述至少一个外部攻击最好是至少一个中继攻击，这样一来，攻击至少变得相当更加困难，如果可能的话，还可以被彻底防范并阻止。
这个目的是通过具有本发明所限定的特征的电子通信系统以及通过具有本发明限定的特征的方法来实现的。在稍后部分的具体描述中表征了本发明的有利实施例以及有益改进。依照本发明的教导，
-在基站中设置至少一个第一可调延迟元件，用于在基站内部设定一个限定的并且特别是基本上恒定的信号传递时间t1，和/或
-在应答站中设置至少一个第二可调节延迟元件，用于在应答站内部设定一个限定的并且特别是基本上恒定的信号传递时间t2。
由此依照本发明而将一个附加的可调信号传播延迟引入传输链中。
借助于第一可调延迟元件和借助于第二可调延迟元件，可以分别设定基站内部的信号传递时间t1，以及应答站内部的信号传递时间t2，这意味着：如果基站内部的信号传递时间t1、应答站内部的信号传递时间t2以及在基站与应答站之间数据信号的信号传递时间ts的二倍的总和超过限定的阈值ts，max，则检测到攻击。
因此，本发明的基本思想是对元源遥控开锁PKE系统中的发射和接收机单元的信号传递时间进行补偿，采取适当的技术步骤(＝设置至少一个用于在基站内部设定限定的并且特别是基本上恒定的信号传递时间t1的第一可调延迟元件，和/或设置至少一个用于在应答站内部设定限定的并且特别是基本上恒定的信号传递时间t2的第二可调延迟元件)以确保基站端与应答器端的发射和接收子部件的信号传播延迟尽可能恒定，举例来说，基站端位于要确保安全的车辆上或其中，而应答器端则位于PKE数据载体(PKE卡)上或其中。
通过分别借助于相应的附加延迟元件来对基站和应答站内部的特定延迟tD1以及tD2进行适当调整和设定，为中继攻击的检测和/或防范获得了改进的条件，如下列等式所示：
t1＝tRXD1+tD1+tTXD1＝基本上恒定，
t2＝tRXD2+tD2+tCARD+tTXD2＝基本上恒定。
因此，如果满足以下阈值条件，则发生了中继攻击：
ts，max<t1+t2+2ts＝tRXD1+tD1+tTXD1+tRXD2+tD2+tCARD+tTXD2+2ts。
因此，有利的是在实际实施中一旦定义了固定阈值ts，max则使用该阈值来进行比较，在这种情况下，有利的是对信号传递时间对于系统容差DtTXD1、DtTXD2、DtRXD1以及DtRXD2的依赖性产生容差。
特别地，在当前电子通信系统和检测针对该系统的中继攻击的方法的发明改进中还可以提供可选的温度测量，由此可以通过使用附加延迟元件来确保对温度相关性的补偿，目的在于获取基站内部总延迟t1以及应答站内部延迟t2，其中所述延迟都是恒定的，尤其是与温度无关的。
优选地，即使在基站与应答站之间进行通信的过程中，也可以执行用于实施根据本发明的方法的(调节)算法，以通过检测攻击性中继来阻止针对调节算法的外部攻击。在这种情况下，如果不破坏协议，那么中继器必须传递数据。
在本发明的一个有利实施例中，用于产生信号传递时间t1和t2的调节算法可以由任何期望的方法来执行，举例来说，例如计数法或逐次逼近法。
延迟元件优选是多级的以及优选是可切换的，有益的是其可以包含任何期望类型的适当组件，例如：
-至少一个受已知信号传递时间控制的数字门，和/或
-至少一个滤波器，和/或
-至少一个时钟控制的移位寄存器。
特别地，对举例来说诸如熟知安全系统领域的电子工程师之类的通信电子学领域的技术人员而言，他们将会了解这样一个事实，那就是本发明有助于制造一个高度抵抗外部攻击的无源遥控开锁PKE系统，也就是说，通过精确测量时间，本发明使得所谓的“中继攻击”变得极其困难。由此可以用一种适合实际应用的方式来对时间进行附加的精确测量，从而更可靠地检测中继攻击。
为了实际执行时间测量，有利的是可以高精度地将测量得到的总的信号传递时间与一个受严格容差影响的固定阈值ts，max相比较，在这种情况下，可能的廉价的实施模式使得电子通信系统以及相关方法对用于大规模生产具有高度吸引力，
本发明扩展到至少一个上述类型的基站以及至少一个上述类型的应答站，有利的是可以在用于交通工具并且尤其是机动车辆的所谓的“引擎停机防盗装置(immobilizer)”系统的领域中广泛使用的系统中利用本发明。
对于本发明而言，另一个应用领域是建筑安全领域，因为具有其基站和具有其应答站的电子通信系统还非常适合制造基于应答器的安全访问系统，尤其是基于比如说芯片卡或无源遥控开锁PKE卡之类的数据载体的安全访问系统。
因此，基站可以设置在防范未经授权的使用和/或未经授权访问的物体或建筑上或其中，例如交通工具或访问系统上或其中。
如上所述，目前存在多种可以有利实施和改进本发明的教导的方式。参考下文所述的实施例，本发明的这些及其他方面是显而易见的并将被阐明。
在附图中：
图1A是示出如在现有技术实施例中基站与相关应答站之间的基于电感耦合的通信原理的示意图。
图1B是图1A所示的通信原理的等效电路图。
图2A是对图1A和1B中显示的现有技术实施例进行的所谓的“中继攻击”的图示。
图2B是图2A所示的中继攻击的等效电路图。
图3是在图1A和1B所示出的现有技术实施例的情况下允许通过测量信号传递时间来检测图2A和图2B所示的中继攻击的原理的图示。
图4是依照本发明检测图2A和2B所示的中继攻击的测量原理的图示，在依照本发明的一个实施例中，该原理是以产生恒定信号传递时间为基础的；以及
图5是依照本发明用于将基站和/或应答站内部的信号传播延迟调节成如图4中的恒定信号传递时间值的措施的图示。
在图1A-5中相同或相似的装置、元件或特征被给予相同的附图标记。
如图4中的实施例所示，借助本发明所实现的是电子通信系统100，特别地，该系统具有一个应答器系统(＝以数据载体形式的应答站40，即无源遥控开锁PKE卡)，该应答器系统是用于打开和关闭机动车辆门锁的系统的一部分。
PKE卡40具有一个信号传递时间为tRXD2的接收机单元49a，该接收机单元49a与天线单元44a相连，并且用于接收来自基站10的数据信号22。PKE卡40还具有一个信号传递时间为tTXD2的发射机单元49b，该发射机单元49b与天线单元44b相连，并且用于将数据信号24发射到基站10。以微控制器单元形式的控制单元42(-->信号传递时间tCARD)与接收机单元49a的下游以及发射机单元49b的上游相连，它被提供来控制PKE卡40。
在图4中还显示了一个基站10，它具有一个信号传递时间为tRXD1的接收机单元19b，该接收机单元19b与天线单元16b相连，并且用于接收来自PKE卡40的数据信号24。基站10还具有一个信号传递时间为tTXD1的发射机单元19a，该发射机单元19a与天线单元16a相连，并且用于向PKE卡40发射上述数据信号。以微控制器单元形式的控制单元12与接收机单元19b的下游以及发射机单元19a的上游相连，它被提供来控制基站10。
当PKE卡40处于激活状态时(参见图4)，用于验证目的的通信序列以基站10与PKE卡40之间的数据交换的形式出现，为此目的，在基站10与应答站40之间交换数据信号22、24；借助于这些数据信号22、24，不但可以确定使用和/或访问机动车辆的授权，而且可以使用恰当的方式来控制基站10。对这里描述的无源遥控开锁PKE而言，电源最好由至少一个电池单元提供。
详细地说，作为基站10与PKE卡40之间的信号传输链路存在的是所谓的“上行链路帧”22以及所谓的“下行链路帧”24，举例来说，“上行链路帧”22由至少一个电感耦合的低频LF信道构成，并且信号是借助上行链路帧而从基站10被传送到PKE卡40的，“下行链路帧”24由至少一个特高频UHF信道构成，并且信号是借助下行链路帧而从PKE卡40被发射到基站10的。
然而，在图4和5所示的实施例中，上行链路帧22和下行链路帧24中的每个都由至少一个低频LF信道构成，这同样处于本发明的范围内。作为替换，上行链路帧22和下行链路帧24又可以由至少一个特高频UHF信道构成。
例如，一旦操作了机动车辆门锁，那么在功能和空间上与机动车辆相关的基站10开始产生一个称为“询问”的信号，该信号经由上行链路帧22传送到PKE卡40。优选地，PKE卡40中的电子电路装置被设置成具有至少一个微处理器，然后该电子电路装置使用加密算法以及密钥而从询问中计算出一个称为“响应”的信号序列。随后，这个响应信号从PKE卡40经由下行链路帧24传送到基站10。
然后，基站使用相同的加密算法以及相同的密钥来比较响应；如果发现等同，则基站使得机动车辆的门锁被打开，或者换句话说，在引用的实施例中，只有验证认定PKE卡40有效，才会打开机动车辆的车锁，其中所述认定通常是用加密方法实行的。
现在，为了抵抗参考图2A和2B所述的该种中继攻击，在基站10中设置于第一延迟元件17，该元件与控制单元12的下游以及发射机单元19a的上游相连，并且用于在基站10的内部设定一个基本上恒定的限定信号传递时间t1。同样，在PKE卡40中设置了一个第二延迟元件47，该元件与接收机单元49a的下游以及控制单元42的上游相连，并且用于在PKE卡40内部设定一个基本上恒定的限定信号传递时间t2。
现在，如果基站10内部的信号传递时间t1、PKE卡40内部的信号传递时间t2以及基站10与PKE卡40之间的信号传递时间ts的两倍(<-->“输出”信号22以及“返回”信号24)的总和超出了限定的阈值ts，max，也就是说，如果满足阈值条件
ts，max<t1+t2+2ts，或者
ts，max<tRXD1+tD1+tTXD1+tRXD2+tD2+tCARD+2ts，则检测到外部中继攻击，其中：
基站10内部的信号传递时间t1实质上由接收机单元19b内部的信号传递时间tRXD1、第一延迟元件17所导致的信号传递时间延迟tD1以及发射机单元19a内部的信号传递时间tTXD1构成，以及PKE卡40内部的信号传递时间t2实质上由接收机单元49a内部的信号传递时间tRXD2、第二延迟元件47所导致的信号传递时间延迟tD1、控制单元42的信号传递时间tCARD以及发射机单元49a内部的信号传递时间tTXD2构成，而ts则是信号在基站10与PKE卡40之间传递一次的时间，因此，2ts是这个信号传递时间的二倍。
于是，为了能够实现本发明的基本思想，也就是使用一个用于发射和接收在机动车辆(-->基站10)与元源遥控开锁PKE卡40之间所交换的数据的电子子部件的一次定义的恒定信号传播延迟ts(→基站10)或t2(→PKE卡40)，基站10内部的第一延迟元件17和PKE卡40内部的第二延迟元件47(分别参见附图标记17e和47e)都被设置为可以采用下列形式来执行四级调节(分别参见附图标记17a、17b、17y、17z以及47a、47b、47y、47z)和可以进行切换(分别参见附图标记17s以及47s)，例如：
-至少一个受已知信号传递时间控制的数字门，和/或
-至少一个滤波器，和/或
-至少一个时钟控制的移位寄存器。
为了将适于信号传播的延迟时间t1和t2调整成恒定值。在这里提供了具有明显可能性的各种技术实施方式。在下文中将会参考图5中的详细表示来对使用传递时间调节的简单廉价的实施方式进行描述，首先以基站10为例：
从基站10发射到PKE卡40的脉冲被传送到多级的(参见附图标记17a、17b、17y)可切换的(参见附图标记17s)的第一延迟元件17。然后，经过延迟的脉冲将会馈送到发射机(＝基站10的发射机单元19a)并直接(即，在信号传播中没有相关的附加延迟)地由接收机(＝基站10的接收机单元19b)接收。同时，该脉冲还经由整条延迟线进行馈送，也就是说，脉冲经过了第一延迟元件17的所有四级17a、17b、17y、17z(-->延迟时间t1)。
判决器(＝基站10的第一判决单元18)与延迟元件17的第四级同时也是最后一级17z的下游相连，并且还与接收机单元19b相连，该判决器用信号向控制单元12告知这两个脉冲(“延迟脉冲”或“经由整条延迟线馈送的脉冲”)中的哪一个最先到达第一判决单元18。
可切换延迟元件17是结合在控制单元12中实施的调节算法、以这样一种方式来进行设定或校正的，其中这两个脉冲是尽可能几乎同时到达的；在延迟脉冲和经由整条延迟线馈送的脉冲基本上同时到达的情况下，在信号传播中产生望期的恒定总延迟t1。
在下文中还将参考图5中的详细表示并以PKE卡40为例来描述一种使用了传递时间调节的实施方式，其中将会显示：通过使用一种相同或相似的方式，可以将上述以简单廉价的方式调节信号传递时间的方法用于补偿PKE卡40中的信号传递时间。
从基站10发射到PKE卡40的脉冲将会传递到多级的(参见附图标记47a、47b、47y)可切换的(参见附图标记47s)的第二延迟元件47。同时，该脉冲还会经由整条延迟线来进行馈送，也就是经由第二延迟元件47的所有四级47a、47b、47y、47z(→延迟时间t2)。
判决器(＝PKE卡40的第二判决单元48)与延迟元件47的第四级同时也是最后一级47z的下游相连，并且还连接到发射机单元49b，该判决器用信号向控制单元42告知这两个脉冲(“延迟脉冲”或“经由整条延迟线馈送的脉冲”)中的哪一个最先到达第二判决单元48。
可切换延迟元件47是结合在控制单元42中实施的调节算法而以这样一种方式来进行设定或校正的，其中这两个脉冲是尽可能几乎同时到达的；在延迟脉冲和经由整条延迟线馈送的脉冲基本上同时到达的情况下，在信号传播中产生期望的恒定总延迟t2。
因此，其结果是借助图4和5所示的电子通信系统100以及与这个通信系统100相关联的方法而获得了对发射机和接收机单元的信号传递时间容差的补偿，其中有利的是，该补偿可以在无源遥控开锁PKE系统或是相似的结构中使用。在这样的系统中，本发明实现了一种形式的传递时间测量，由此可以检测和/或防范以所谓的中继攻击形式的潜在外部攻击。
在这种情况下，所述的电子通信系统100以及所述的方法构成对现有技术中可行的信号传递时间测量的灵活、成本有效、新颖并具有创造性的扩展，以允许在实际状况下使用这些测量。在这种情况下，时间测量原理的精度和可靠性(参见图4中的时间测量单元50)都得到了提升。
就此而论，依照本发明，可以克服过去导致很难使用信号传递时间测量的典型特定条件，其中举例来说，这些特定条件是：
-由于组件容差所导致的发射机和接收机内部的信号传递时间的分散
-由于温度效应和老化所导致的发射机和接收机内部的信号传递时间变化，和/或
-用于大规模生产时的成本压力。
有利的是，本发明可以在机动车辆访问系统领域中的应用程度日益提高的无源遥控开锁PKE系统中使用。此外，在建筑安全领域，所述的电子通信系统100和所述的方法还适合产生基于芯片卡40的安全访问系统，在这种情况下，也可以使用图4和5中显示的所述装置并以相似方式来防范针对访问/入口系统的中继攻击。
附图标记列表
100 电子通信系统
10  基站
11  基站10的第一电阻器
12  基站10的控制单元，尤其是微控制器单元
13  基站10的电容单元
14  基站10的模拟接口
15  基站10的第二电阻器
16  基站10的天线单元
16a 与发射机单元19a相关联的基站10的天线单元
16b 与接收机单元19b相关联的基站10的天线单元
17  基站10的第一延迟元件
17a 第一延迟元件17的第一级
17b 第一延迟元件17的第二级
17e 第一延迟元件17的设定装置
17s 第一延迟元件17的切换装置
17y 第一延迟元件17的倒数第二级
17z 第一建迟元件17的最后一级
18  基站10的第一判决单元
19a 基站10的发射机单元
19b 基站10的接收机单元
22  上行链路帧
23  上行链路帧仿真
23  下行链路帧
25  下行链路帧仿真
30  附加的传输链路
32  构成应答站40的仿真器的第一中继器
34  第一中继器32的天线单元
35  第一中继器32与第二中继器36之间的通信链路
36  构成基站10的仿真器的第二中继器
38  第二中继器36的天线单元
40  应答站，尤其是数据载体和具体的是无源遥控开锁PKE卡
42     应答站40的电路装置或控制单元，尤其是微控制器单元
44     应答站40的天线单元
44a    与接收机单49a相关联的应答站40的天线单元
44b    与发射机单元49b相关联的应答站40的天线单元
47     应答站40的第二延迟元件
47a    第二延迟元件47的第一级
47b    第二延迟元件47的第二级
47e    第二延迟元件47的设定装置
47s    第二延迟元件47的切换装置
47y    第二延迟元件47的倒数第二级
47z    第二延迟元件47的最后一级
48     应答站40的第二判决单元
49a    基站40的接收机单元
49b    基站40的发射机单元
50     时间测量设备
S      基站10与应答站40之间的距离
t1     基站10内部的信号传递时间
t2     应答站40的信号传递时间
tCARD  应答站40的控制单元42中的信号传递时间
tD1    基站10的第一延迟元件17内部的传递时间延迟
tD2    应答站40的第二延迟元件47内部的传递时间延迟
tRXD1  基站10的接收机单元19b中的信号传递时间
ΔtRXD1 基站10的接收机单元19b中的信号传递时间容差
tRXD2  应答站40的接收机单元49a中的信号传递时间
ΔtRXD2 应答站40的接收机单元49a中的信号传递时间容差
ts     基站10与应答站40之间的信号传递时间
ttota1 电子通信系统100中的总的信号传递时间
tTXD1  基站10的发射机单元19a中的信号传递时间
ΔtTXD1 基站10的发射机单元19a中的信号传递时间容差
tTXD2  应答站40的发射机单元49b中的信号传递时间
ΔtTXD2 应答站40的发射机单元49b中的信号传递时间容差
Vs     基站10与应答站40之间的信号传播速度

Claims (17)

1.一种电子通信系统(100)，具有：
-至少一个基站(10)，该基站具有至少一个天线单元(16：16a，16b)，该基站(10)被设置在一个被保护不被未经授权使用和/或未经授权访问的物体上或其中，以及
-至少一个应答站(40)，其中包括至少一个天线单元(44：44a，44b)，该应答站(40)
--由授权用户携带和/或
--被设计成与基站(10)交换数据信号(22，24)，在这种情况下，通过数据信号(22，24)
---确定使用和/或访问权限和/或
---对基站(10)进行控制，
其特征在于：
-在基站(10)中设置至少一个第一延迟元件(17)，用于在基站(10)的内部设定一个限定的并且恒定的第一信号传递时间(t1)，和/或
-在应答站(40)中设置至少一个第二延迟元件(47)，用于在应答站(40)内部设定一个限定的并且恒定的第二信号传递时间(t2)。
2.如权利要求1所述的通信系统，其特征在于：
所述天线单元采用线圈形式，
所述物体是交通工具或访问系统，以及
所述应答站(40)采用数据载体的形式。
3.如权利要求1所述的通信系统，其特征在于：第一延迟元件(17)和/或第二延迟元件(47)被设置成是可设定的、多级的并且是可切换的，并且具有：
-至少一个受已知信号传递时间控制的数字门，和/或
-至少一个滤波器，和/或
-至少一个受时钟控制的移位寄存器。
4.如权利要求1或3所述的通信系统，其特征在于：
-在第一延迟元件(17)的最后一级(17z)的下游连接了至少一个第一判决单元(18)，其中所述第一判决单元与基站(10)的至少一个控制单元(12)和/或基站(10)的至少一个接收机单元(19b)相连，和/或
-在第二延迟元件(47)的最后一级(47z)的下游连接了至少一个第二判决单元(48)，其中所述第二判决单元与应答站(40)的至少一个控制单元(42)和/或应答站(40)的至少一个接收机单元(49b)相连。
5.一种用于如权利要求1-4中任何一个权利要求所述的电子通信系统(100)的基站(10)，其特征在于：
-至少一个用于从应答站(40)接收数据信号(24)的接收机单元(19b)，该接收机单元(19b)与关联于基站(10)的第一天线单元(16b)相连接，
-至少一个控制单元(12)，用于对基站(10)进行控制，该控制单元(12)与接收机单元(19b)相连接，并且连接在第一延迟元件(17)的上游，
-至少一个用于在基站(10)的内部设定所限定的并且恒定的第一信号传递时间(t1)的第一延迟元件(17)，以及
-至少一个用于向应答站(40)发射数据信号(22)的发射机单元(19a)，该发射机单元(19a)与关联于基站(10)的第二天线单元(16a)相连，并且连接在第一延迟元件(17)的下游。
6.如权利要求5所述的基站，其特征在于：
所述控制单元(12)是微控制器单元。
7.一种用于如权利要求1-4中任何一个权利要求所述的电子通信系统(100)的应答站(40)，其特征在于：
-至少一个用于接收来自基站(10)的数据信号(22)的接收机单元(49a)，该接收机单元(49a)与关联于应答站(10)的第一天线单元(44a)相连，并且连接在第二延迟元件(47)的上游，
-至少一个用于在应答站(40)内部设定所限定的并且恒定的第二信号传递时间(t2)的第二延迟元件(47)，
-至少一个控制单元(42)，用于对应答站(40)进行控制，该控制单元(42)连接在第二延迟元件(47)的下游，以及
-至少一个用于向基站(10)发射数据信号(24)的发射机单元(49b)，该发射机单元(49b)与关联于应答站(40)的第二天线单元(44b)相连，并且连接在控制单元(42)的下游。
8.如权利要求7所述的应答站，其特征在于：
所述控制单元(42)是微控制器单元。
9.如权利要求7所述的应答站，其特征在于：应答站(40)设置在至少一个数据载体中。
10.如权利要求9所述的应答站，其特征在于：所述至少一个数据载体是至少一个卡。
11.如权利要求10所述的应答站，其特征在于：所述至少一个卡是至少一个芯片卡。
12.一种检测和/或防范针对至少一个电子通信系统(100)所进行的至少一个攻击的方法，所述电子通信系统(100)具有：至少一个基站(10)，该基站具有至少一个天线单元(16：16a，16b)，该基站(10)被设置在一个被保护不被未经授权使用和/或未经授权访问的物体上或其中，以及至少一个应答站(40)，其中包括至少一个天线单元(44：44a，44b)，该应答站(40)由授权用户携带和/或被设计成与基站(10)交换数据信号(22，24)，在这种情况下，该应答站(40)通过数据信号(22，24)确定使用和/或访问权限，和/或对基站(10)进行控制，
所述方法的特征在于：
-在基站(10)的内部设定一个限定的并且恒定的第一信号传递时间(t1)，和/或
-在应答站(40)的内部设定一个限定的并且恒定的第二信号传递时间(t2)，
这样，如果基站(10)内部的第一信号传递时间(t1)、应答站(40)内部的第二信号传递时间(t2)以及在基站(10)与应答站(40)之间的数据信号(22，24)的第三信号传递时间(ts)的二倍的总和超出了限定的阈值，则检测到攻击。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于：
所述攻击是外部攻击或中继攻击。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于：
[a.1]在基站(10)的内部，将构成至少一部分发射到应答站(40)的数据信号(22)的脉冲传递到至少一个第一延迟元件(17)，
[a.2]然后，将由第一延迟元件(17)延迟的第一延迟脉冲馈送到至少一个与基站(10)相关联的发射机单元(16a)，并且直接由至少一个与基站(10)相关联的接收机单元(16b)接收，即在没有相关附加延迟的情况下由至少一个与基站(10)相关联的接收机单元(16b)接收，
[b]与此同时，经由整个第一延迟元件(17a，17b，...，17y，17z)馈送构成发射到应答站(40)的至少一部分数据信号(22)的脉冲，
[c]在第一延迟元件(17)的最后一级(17z)的下游连接的至少一个第一判决单元(18)用信号向基站(10)的至少一个控制单元(12)告知最先到达第一判决单元(18)的是第一延迟脉冲还是经由整个第一延迟元件(17a，17b，...，17y，17z)馈送的脉冲，以及
[d]对第一延迟元件(17)进行设定或切换或校正，以使第一延迟脉冲和经由整个第一延迟元件(17a，17b，...，17y，17z)馈送的脉冲同时到达。
15.如权利要求12或14所述的方法，其特征在于：
[e]在应答站(40)内部，将构成接收自基站(10)的数据信号(22)的至少一部分的脉冲传递到至少一个第二延迟元件(47)，
[f]与此同时，经由整个第二延迟元件(47a，47b，...，47y，47z)来馈送构成从基站(10)接收的数据信号(22)的至少一部分的脉冲，
[c]连接在第二延迟元件(47)的最后一级(47z)的下游的至少一个第二判决单元(48)用信号向应答站(40)的至少一个控制单元(42)告知最先到达第二判决单元(48)的是由第二延迟元件(47)延迟的第二延迟脉冲还是经由整个第二延迟元件(47a，47b，...，47y，47z)馈送的脉冲，以及
[d]对第二延迟元件进行设定或切换或校正，以使第二延迟脉冲和经由整个第二延迟元件(47a，47b，...，47y，47z)馈送的脉冲同时到达。
16.如权利要求1-4中任何一个权利要求所述的至少一个电子通信系统(100)的应用，其中借助了通信系统(100)来验证和/或识别和/或检查针对受安全保护的物体的使用、进入的授权，该物体是交通工具或访问系统。
17.如权利要求7或9中所述的至少一个应答站(40)的应用，其中借助了通信系统(100)来验证和/或识别和/或检查针对受安全保护的物体的使用、进入的授权，该物体是交通工具或访问系统。
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