CN101624884A - 无线遥控锁系统的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线遥控锁系统的控制方法，包括开锁控制方法和关锁控制方法；本发明的积极效果是：开锁秘钥由锁端随机指定，突破传统，安全性极高；系统锁闭后，每次开锁的秘钥仅用一次，由随机产生的数据和当前时间生成的地址码重复的几率就等于零，因此保证每次通信秘钥的唯一性，故可防止盗贼扫描秘钥并模拟发射开门；加入了对锁的状态检测，可以防止不停地向锁发送非法指令导致系统崩溃的恶意饱和攻击；开创性地引入了秘钥本的概念和锁端指定秘钥的模式，突破了传统只对指令信息进行加密的模式。

Description

无线遥控锁系统的控制方法

技术领域

本发明涉及一种遥控锁控制系统，尤其是涉及一种无线遥控锁系统的控制方法。

背景技术

传统的无线遥控锁系统的开锁秘钥主要由钥匙端决定，这样容易被不法分子利用截获的开锁信号进行模拟发射达到开锁目的。

传统的无线遥控锁系统由于没有很好地解决干扰问题，而车主往往并不了解自己的汽车锁闭状态，用遥控钥匙锁门后还需要回到车前检查车门是否锁上。

为了增加安全性，现在多数遥控锁采取的安全措施均是通过对钥匙和锁之间的通信指令进行复杂的加密算法来实现，但由于生产商每一系列的车加密算法是有规律可循的，不法分子仍然可以用密码扫描器或解码器，通过计算机对加密算法进行破解，从而解除防盗系统。

目前有的汽车无线遥控锁系统采用的滚码技术可以实现秘钥不断变化，这在一定程度上减少了被不法分子破解的可能性，但为了达到开锁秘钥只用一次的目的，就必须在锁端对已用过的秘钥进行存储比较，而且由于没有判别锁的状态信息，这样容易被不法分子采取饱和攻击，从而导致整个系统崩溃。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种新的无线遥控锁系统的控制方法，通过基于微处理器构建的发射和接收平台，在锁端和钥匙端之间采用双向通信，锁端主动指定开锁秘钥，并以地址码形式通知钥匙端，钥匙端发射相对应的开锁秘钥进行验证的方式进行开锁，由于开锁秘钥是由锁端随机指定，所以开锁秘钥一旦由钥匙端发射一次即失效，通过这种架构确保通信安全。

为了方便描述本发明的内容，首先对本发明所采用的技术术语进行解释：

(1)秘钥本：锁和钥匙皆在存储芯片里存放着多个秘钥，每个秘钥由32位的一串字符串组成，这样多个秘钥组成的一组秘钥，称为秘钥本。每把钥匙对应一个秘钥本，秘钥本存放的秘钥个数仅受存储芯片的储存容量限制，秘钥个数越多，则锁的安全级别将越高。不同锁之间的秘钥本互不相同，同一把锁的多把钥匙的秘钥本互不相同。

(2)识别码：每套锁匙系统皆有唯一的32位识别码，用以在锁和钥匙之间通信时进行身份认证，该识别码位数可升级扩展。

(3)地址码：由一个14位的随机数加上一个8位的当前时间组成的一个地址码，系统根据该地址码从秘钥本中取出对应的秘钥信息。每个秘钥信息必须通过该秘钥的地址码来读取。

(4)钥匙编号：同一把锁对应的多把钥匙具有不同的钥匙编号，从而对应不同的秘钥本。钥匙编号由一个8位的代码组成。

(5)指令：用于通知系统，请求开锁、请求关锁的指令。

(6)锁匙状态区：存储芯片上用来存储锁的状态信息的存储区域，有开启和闭合两种状态。

(7)数据帧：钥匙和锁之间的每一次通信过程是通过发送和接收数据帧的方式实现的，一个数据帧由识别码、钥匙编号、数据内容组成。数据内容可以是地址码、指令信息、状态信息、秘钥信息等。

(8)秘钥交换区：存储芯片上用来临时存储每次通信所传输的秘钥信息的存储区域。

(9)地址码区：存储芯片上用来存储每次通信产生的地址码信息的存储区域。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无线遥控锁系统的控制方法，包括开锁控制方法和关锁控制方法；

所述开锁控制方法包括以下步骤：

第一步，按下钥匙开锁键，钥匙收发模块启动，产生一个请求数据帧并发送，自按下开锁按钮5秒内，钥匙未接收到锁端发出的地址码DZM数据帧，则闪红灯提示，关闭钥匙收发模块；

第二步，锁接收到请求数据帧，识别为“请求”指令信息，比对识别码及钥匙编号：

A、如果识别码不正确，则丢弃该数据帧，锁返回待机状态；

B、如果识别码正确，检测锁状态，若为开启，返回待机状态，若为关闭，锁端控制单元产生一个随机数，与当前时间一起生成一个地址码DZM，存于地址码区；

第三步，锁从钥匙编号对应的锁端秘钥本中取出地址码DZM对应地址的秘钥，放入秘钥交换区寄存器中，该秘钥即为约定即将用于开锁的秘钥；

第四步，锁发送地址码DZM数据帧，等待接收钥匙返回开锁秘钥；

第五步，钥匙接收到地址码DZM数据帧后，验证识别码和钥匙编号：

A、如果不正确，则丢弃该数据帧，关闭钥匙收发模块；

B、如果正确，从钥匙秘钥本中取出地址码DZM对应地址的秘钥，与钥匙编号、识别码和“开”指令一起生成一个开锁数据帧，并完成第二次发送，等待接收锁端发出的锁状态信息；

第六步，锁第二次接收到钥匙发来的开锁数据帧，识别为“开”指令，比对钥匙编号和识别码：

A、如果钥匙编号和识别码不正确，则丢弃该数据帧，返回锁关闭待机状态；

B、如果钥匙编号和识别码正确，则首先判别秘钥寄存器中的秘钥：为零则锁端告警，系统休眠60秒后返回锁关闭待机状态；不为零则将接收到的秘钥与锁端秘钥校验区的秘钥比对：不正确则锁端告警，系统休眠60秒后返回锁关闭待机状态；正确则输出开锁信号通知执行单元开锁，将秘钥寄存器清零，将锁状态置为开启，向钥匙发送锁状态信息，返回锁开启待机状态；

第七步，钥匙接收到锁状态信息后，关闭钥匙收发模块；自按下钥匙开锁按钮5秒未接收到锁状态信息，则红灯提示，关闭钥匙收发模块；

所述关锁控制方法包括以下步骤：

第一步，按下钥匙关锁按钮，启动钥匙收发模块，产生一个关锁数据帧并发送；

第二步，锁接收到关锁数据帧后，读取指令信号，识别为“关”的指令信息后，首先比较识别码：

A、如果识别码不正确，则锁返回待机状态；

B、如果正确，则检测锁的状态：如果锁的状态为关闭，则直接发送锁的状态信息给钥匙；如果锁的状态为开启状态，则输出关锁信号，执行关锁，同时将锁的状态置为关闭，发送锁的状态信息给钥匙；

第三步，钥匙收到锁的状态信息后，钥匙闪绿灯提示，关闭收发模块；自按下钥匙关锁按钮5秒未收到锁的状态信息，则钥匙蜂鸣告警，关闭钥匙收发模块。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

(1)关锁容易，只验证识别码；

(2)开锁秘钥由锁端随机指定，突破传统，安全性极高；

(3)系统锁闭后，每次开锁的秘钥仅用一次，由随机产生的14位数据和8位当前时间生成的地址码重复的几率就等于零，因此保证每次通信秘钥的唯一性，故可防止盗贼扫描秘钥并模拟发射开门；

(4)用于开锁的秘钥，可以根据安全需要从上百万到无限多种，每次开锁需要的秘钥由锁端随机指派，第一次通话过程以地址码出现，最后需要开锁发射的秘钥暴露一次即失效；

(5)加入了对锁的状态检测，可以防止不停地向锁发送非法指令导致系统崩溃的恶意饱和攻击；

(6)引入了秘钥本的概念，突破了传统只对指令信息进行加密的模式；

(7)钥匙编号、识别码、地址码随机数均可按需要进行扩展或缩减，扩展得越长，安全性越高，几乎可以达到100万亿分之一的安全级别。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明。

图1是锁端系统结构示意图；

图2是钥匙端系统结构示意图；

图3是开锁锁端控制流程图；

图4是开锁钥匙端控制流程图；

图5是关锁锁端控制流程图；

图6是关锁钥匙端控制流程图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

无线遥控锁匙系统包括锁端系统和钥匙端系统，图1是锁端系统的结构示意图，包括收发模块、EEPROM存储器和控制单元，EEPROM存储器中存有N个钥匙秘钥本；图2是钥匙端系统的结构示意图，包括收发模块、EEPROM存储器和控制单元，EEPROM存储器中存有钥匙秘钥本。

开锁的控制流程图如图3和图4所示：

第一步，按下钥匙开锁键，钥匙收发模块启动，产生一个由“识别码+钥匙编号+请求指令”三个部分组成的请求数据帧并发送，自按下开锁按钮5秒内，钥匙未接收到锁端发出的地址码DZM数据帧，则闪红灯提示，关闭钥匙收发模块；

第二步，锁接收到请求数据帧，识别为“请求”指令信息，比对识别码及钥匙编号：

A、如果识别码不正确，则丢弃该数据帧，锁返回待机状态；

B、如果识别码正确，检测锁状态，若为开启，返回待机状态，若为关闭，锁端控制单元产生一个14位的随机数，与当前8位时间(精确到毫秒)一起生成一个22位的地址码DZM，存于地址码区；

第三步，锁从钥匙编号对应的锁端秘钥本中取出地址码DZM对应地址的秘钥，放入秘钥交换区寄存器中，该秘钥即为约定即将用于开锁的秘钥；

第四步，锁发送地址码DZM数据帧：地址码DZM+识别码+钥匙编号，等待接收钥匙返回开锁秘钥；

第五步，钥匙接收到由地址码、识别码和钥匙编号生成的地址码DZM数据帧后，验证识别码和钥匙编号：

A、如果不正确，则丢弃该数据帧，关闭钥匙收发模块；

B、如果正确，从钥匙秘钥本中取出地址码DZM对应地址的秘钥，与钥匙编号、识别码和“开”指令一起生成一个开锁数据帧，并完成第二次发送，等待接收锁端发出的锁状态信息；

第六步，锁第二次接收到钥匙发来的开锁数据帧，识别为“开”指令，比对钥匙编号和识别码：

A、如果钥匙编号和识别码不正确，则丢弃该数据帧，返回锁关闭待机状态；

B、如果钥匙编号和识别码正确，则首先判别秘钥寄存器中的秘钥，为零则锁端告警，系统休眠60秒后返回锁关闭待机状态；不为零则将接收到的秘钥与锁端秘钥校验区的秘钥比对，不正确则锁端告警，系统休眠60秒后返回锁关闭待机状态；正确则输出开锁信号通知执行单元开锁(或直接拉起锁簧开锁)，将秘钥寄存器清零，将锁状态置为开启，向钥匙发送锁状态信息，返回锁开启待机状态；

第七步，钥匙接收到锁状态信息后，关闭钥匙收发模块；自按下钥匙开锁按钮5秒未接收到锁状态信息，则红灯提示，关闭钥匙收发模块。

关锁的控制流程图如图5和图6所示：

第一步，按下钥匙关锁按钮，启动钥匙收发模块，产生一个由“识别码+关指令信息”两个部分组成的数据帧并发送；

第二步，锁接收到关锁数据帧后，读取指令信号，识别为“关”的指令信息后，首先比较识别码：

A、如果识别码不正确，则锁返回待机状态；

B、如果正确，检测锁的状态，①如果锁的状态为关闭状态，则直接发送锁的状态信息给钥匙；②如果锁的状态为开启状态，则输出关锁信号，执行关锁，同时将锁状态置为关闭(直接按下锁簧关锁，亦会返回一个信号将锁状态置为关闭状态)，发送锁的状态信息给钥匙；

第三步，钥匙收到锁的状态信息后，钥匙闪绿灯提示，关闭收发模块；自按下钥匙关锁按钮5秒未收到关状态信息，则钥匙蜂鸣告警，关闭钥匙收发模块。

以上所列的秘钥、识别码、地址码的位数是举例说明，实际可根据安全需要进行扩展。

秘钥本可升级扩充，秘钥个数越多，安全级别越高。

秘钥本中的秘钥组可选用公开的秘钥算法随机产生，不同的锁或同一把锁对应不同钥匙的秘钥组可由不同的秘钥算法产生。

为了减少功耗，钥匙的接收功能，仅在开锁健按下后启动，完成动作后自动关闭，并最多持续5秒钟。

某把钥匙丢失后，可以对锁端进行操作，让丢失的钥匙失效，而不必更换整个锁，操作简单快捷。

本遥控锁系统的控制方法可用于汽车门控、汽车发动机芯片、防盗门等。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (1)

1.一种无线遥控锁系统的控制方法，其特征在于：包括开锁控制方法和关锁控制方法；

所述开锁控制方法包括以下步骤：

第一步，按下钥匙开锁键，钥匙收发模块启动，产生一个请求数据帧并发送，自按下开锁按钮5秒内，钥匙未接收到锁端发出的地址码DZM数据帧，则闪红灯提示，关闭钥匙收发模块；

第二步，锁接收到请求数据帧，识别为“请求”指令信息，比对识别码及钥匙编号：

A、如果识别码不正确，则丢弃该数据帧，锁返回待机状态；

B、如果识别码正确，检测锁状态，若为开启，返回待机状态，若为关闭，锁端控制单元产生一个随机数，与当前时间一起生成一个地址码DZM，存于地址码区；

第三步，锁从钥匙编号对应的锁端秘钥本中取出地址码DZM对应地址的秘钥，放入秘钥交换区寄存器中，该秘钥即为约定即将用于开锁的秘钥；

第四步，锁发送地址码DZM数据帧，等待接收钥匙返回开锁秘钥；

第五步，钥匙接收到地址码DZM数据帧后，验证识别码和钥匙编号：

A、如果不正确，则丢弃该数据帧，关闭钥匙收发模块；

B、如果正确，从钥匙秘钥本中取出地址码DZM对应地址的秘钥，与钥匙编号、识别码和“开”指令一起生成一个开锁数据帧，并完成第二次发送，等待接收锁端发出的锁状态信息；

第六步，锁第二次接收到钥匙发来的开锁数据帧，识别为“开”指令，比对钥匙编号和识别码：

A、如果钥匙编号和识别码不正确，则丢弃该数据帧，返回锁关闭待机状态；

B、如果钥匙编号和识别码正确，则首先判别秘钥寄存器中的秘钥：为零则锁端告警，系统休眠60秒后返回锁关闭待机状态；不为零则将接收到的秘钥与锁端秘钥校验区的秘钥比对：不正确则锁端告警，系统休眠60秒后返回锁关闭待机状态；正确则输出开锁信号通知执行单元开锁，将秘钥寄存器清零，将锁状态置为开启，向钥匙发送锁状态信息，返回锁开启待机状态；

第七步，钥匙接收到锁状态信息后，关闭钥匙收发模块；自按下钥匙开锁按钮5秒未接收到锁状态信息，则红灯提示，关闭钥匙收发模块；

所述关锁控制方法包括以下步骤：

第一步，按下钥匙关锁按钮，启动钥匙收发模块，产生一个关锁数据帧并发送；

第二步，锁接收到关锁数据帧后，读取指令信号，识别为“关”的指令信息后，首先比较识别码：

A、如果识别码不正确，则锁返回待机状态；

B、如果正确，则检测锁的状态：如果锁的状态为关闭，则直接发送锁的状态信息给钥匙；如果锁的状态为开启状态，则输出关锁信号，执行关锁，同时将锁的状态置为关闭，发送锁的状态信息给钥匙；

第三步，钥匙收到锁的状态信息后，钥匙闪绿灯提示，关闭收发模块；自按下钥匙关锁按钮5秒未收到锁的状态信息，则钥匙蜂鸣告警，关闭钥匙收发模块。

Images