CN102438242B - 权限控制系统，尤其是用于机动车的权限控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及尤其用于机动车的权限控制设备，包括至少一个第一通信装置和至少一个第二通信装置，在通信装置之间能建立至少一个无线通信信道，通信装置具有鉴权加密单元，利用鉴权加密单元能对能在通信信道上交换的数据加密。本发明的任务是提供一种权限控制设备，其使得能够实现尽可能简单且强大的权限控制。根据本发明，该任务通过以下方式实现：通信装置具有存储单元，在存储单元中能存储能由鉴权加密单元使用的数字密钥，在存储单元中，能在数字密钥之外还附加存储或能在数字密钥中存储关于第一通信装置和第二通信装置之间至少前一次通信的至少一个信息。

Description

权限控制系统，尤其是用于机动车的权限控制系统

技术领域

本发明涉及一种权限控制系统，尤其是用于机动车的权限控制系统，包括至少一个第一通信装置和至少一个第二通信装置，在这两个通信装置之间能建立至少一个无线通信信道，其中这些通信装置具有鉴权加密单元，利用该鉴权加密单元能对能经由通信信道交换的数据进行加密。

背景技术

尤其是在对于机动车对所谓的无线钥匙进行权限检验中已知使用这样的权限控制系统。以下也称为无线遥控器的这些无线钥匙使得能够响应于按下按钮借助于中央闭锁装置对机动车进行解锁或闭锁。

目前已知的部分使用单向通信信道的系统很多已经证明了其是适用的。数据在这些通信信道上加密传输。由于不断提高的计算能力，看起来不能消除对这些系统的成功的黑客攻击。在这种背景下，对要交换的数据的更强的加密是期望的。例如可以利用AES算法进行强的加密。

在所谓的消费电子领域中已知一些方法使用双向通信信道。期望能经济地大规模地制造用于这些方法的元件，尤其是集成电路。这样的方法例如以关键词BTLE(低功耗蓝牙)和NFC(近场通讯)而已知。

BTLE或NFC通信信道上以AES算法加密的通信现在是很多企业的发展对象。

目前已知的集成电路不能存储对于AES算法适当的高安全性的AES算法加密所必需的数字密钥。由于目前关注对消费电子中的应用的发展，所以不能期望在将来的集成电路中提供足够可靠的存储可能性。

相反预料必须使用集成电路外部的存储元件，但是这些存储元件只能以单独的花费来防止未授权的访问。

发明内容

因此，本发明的任务在于提供一种权限控制系统，其使得能够实现尽可能简单且同时强大的权限控制。

根据本发明，该任务通过以下方式而实现：通信装置具有存储单元，在存储单元中能存储能由鉴权加密单元使用的数字密钥，并且在存储单元中作为数字密钥的附加和/或在数字密钥中能存储至少一个关于第一和第二通信装置之间至少前一次通信的信息。

本发明使得能够使用已知的通信方法(如BTLE或NFC)用于访问控制，而不必放弃所要求的安全性。有利地，因此在根据本发明的系统中设置有适于根据BTLE和/或NFC标准的通信的用于进行通信的单元。对在消费电子中使用的通信方法的使用使得能够实现对新应用的访问。可以以简单的方式实现无线移动终端设备和机动车权限控制系统之间的连接。

在权限控制中对关于第一和第二通信装置之间至少前一次通信的至少一个信息的使用具有附加的安全性优点。因为这些信息随着至少一个第一通信装置中和至少一个第二通信装置中的通信进行而不断变化，因此由一通信装置以在此期间例如由第二通信装置复制的数字密钥和复制的关于第一和第二通信装置之间至少前一次通信的信息进行的访问只有在从副本生成时间点到这个第二通信装置与该第一通信装置之间第一次授权通信的时间间隔内才是可能的。在这样的授权通信之后，至少关于第一和第二通信装置之间至少前一次通信的信息改变了，因此复制的信息过时了。

如果在该时间间隔内确实进行了具有复制的数字密钥与复制的关于第一和第二通信装置之间至少前一次通信的信息的通信装置之间的通信，则这个未授权通信虽然事后可以被识别出但是可以不被阻止，因为授权的使用者于是在其第二通信装置中没有存储关于第一和第二通信装置之间至少前一次通信的有效信息。于是权限被拒绝，这总是触发验证和恢复权限的其他措施(例如对权限控制系统的重新编程)。由此对副本取消了权限。

为了对第一和/或第二通信装置进行鉴权，可以经由通信信道将以数字密钥加密的鉴权数据从第一通信装置传输到第二通信装置和/或反方向传输。为了对第一和第二通信装置进行鉴权可能还将所存储的关于至少前一次通信的信息从第一通信装置传输到第二通信装置和/或反方向传输。除了鉴权数据之外还能传输所存储的关于至少前一次通信的信息，或者所存储的关于至少前一次通信的信息是加密后的鉴权数据的一部分。

在成功鉴权之后，这个数字密钥或者(在使用非对称加密方法的情况下)这些数字密钥可以在第一鉴权加密单元和/或第二鉴权加密单元中被改变。这在使用动态密钥的情况下是有意义的。改变后的密钥可以优选加密地从第一通信装置传输到第二通信装置和/或反方向传输。

在成功鉴权之后，关于至少前一次通信的信息可以是能由第一通信装置或第二通信装置的鉴权加密单元按照修改规定根据正在进行的通信的信息来改变，可以是能经由通信信道传输到另一通信装置，并且可以存储在两个通信装置的存储单元中。

可选地，在成功鉴权之后，关于至少前一次通信的所述至少一个信息可以由第一鉴权加密单元和第二鉴权加密单元按照修改规定根据关于当前通信的至少一个信息来改变。

根据本发明的系统可以具有正好一个第一通信装置和至少两个第二通信装置，其中第一通信装置设置在机动车中，第二通信装置设置在无线遥控器中。

根据本发明，在第一通信装置的存储单元中，对于每个第二通信装置存储一个数字密钥并且在可能的情况下还存储至少一个关于至少前一次通信的信息。

附图说明

以下借助于附图详细介绍本发明。附图中：

图1示出了根据本发明的第一系统工作的方法；

图2示出了根据本发明的第二系统工作的方法。

具体实施方式

按照图1中所示的第一方法工作的根据本发明的第一系统与按照图2中所示的方法工作的根据本发明的第二系统一样具有一个第一通信装置和多个第二通信装置。第一通信装置设置在机动车中，而第二通信装置设置在用于解锁和闭锁同一机动车的无线遥控器中。

在第一通信装置和第二通信装置之间例如可以以BTLE或NFC技术建立双向通信信道。

可以借助于作为一种对称方法的AES算法对在通信信道上进行的通信进行加密。

第一通信装置和第二通信装置各自具有鉴权加密单元和存储单元。鉴权加密单元可以设置在集成电路中。存储器可以是与集成电路分开的部件，但是也可以存在与集成电路中。

这两个实施例可以操作如下：

通过按下无线遥控器之一的一个按键，在被操作的无线遥控器中的第二通信装置与机动车中的第一通信装置之间进行通信。

首先，通过按下按键，呼叫信号从第二通信装置发送到第一通信装置。第一通信装置以请求信号(询问)进行应答，该请求信号在第二通信装置中利用存储在那里的数字密钥而被转换。转换结果作为应答信号(响应)发送到第一通信装置。在第一通信装置中同时同样根据存储在第一通信装置中的数字密钥对请求信号进行转换。

第二通信装置和第一通信装置中转换的结果在第一通信装置中被比较。如果这两个结果一致，则通信装置中的转换以相同的数字密钥进行，因此配备有这个第二通信装置的无线遥控器给出对于对配备有这个第一通信装置的机动车进行解锁和锁闭的权限。

到目前为止这两个实施例工作的方法与现有技术没有不同。

第一实施例工作的方法以所谓的动态密钥工作，动态密钥在每次成功权限控制之后被改变。为此，在第一通信装置中生成新的数字密钥，这个新的数字密钥保存在第一通信装置的存储单元中。其中在分配给这个成功权限控制所涉及的第二通信装置的情况下进行该保存。另一方面，这个新的数字密钥被加密地传输到第二新装置，并且保存在这个第二通信装置的存储单元中。这个新的数字密钥于是供下一次权限控制和通信使用。

在第一实施例中，根据至少一个关于这个第一通信装置和这个第二通信装置之间至少前一次通信的信息来生成数字密钥。因此在数字密钥中包含至少一个关于这个第一通信装置和这个第二通信装置之间至少前一次通信的信息。

所述至少一个信息可以是任意类型的。例如可以是在前一次通信期间随机选出的任意标记。但是也可以是前一次通信的日期或时间，尤其是上一次成功通信的日期或时间。

在第二实施例中，使用与至少一个关于这个第一通信装置和这个第二通信装置之间至少前一次通信的信息无关的静态的数字密钥。作为代替，在这个第一通信装置的存储单元和这个第二通信装置的存储单元中存储关于这个第一通信装置和这个第二通信装置之间至少前一次通信的信息。数字密钥本身不包含任何关于前一次通信的信息。因此，在第二实施例中，对于成功的权限控制，不仅数字密钥的一致是必需的，而且存储在存储单元中的关于至少前一次通信的信息的一致也是必需的。为此，存储在第二通信装置中的信息被传输到第一通信装置。在那里，所存储的信息被比较。如果它们一致，则配备有这个第二通信装置的无线遥控器授权对机动车进行解锁和锁定。

在第一实施例中以及在第二实施例中，如果权限被确认，则执行由最初按下按键所给出的指令。

Claims (11)

1.一种权限控制设备，包括：

至少一个第一通信装置和至少一个第二通信装置，在所述第一通信装置和所述第二通信装置之间能建立无线通信信道，

所述第一和第二通信装置分别具有鉴权加密单元，利用所述鉴权加密单元对能在所述通信信道上交换的数据加密；

所述第一和第二通信装置分别具有存储单元，在所述存储单元中存储用于所述鉴权和加密的动态的数字密钥，并且

在所述第一或第二通信装置中的至少一个中存储关于所述第一通信装置和所述第二通信装置之间至少前一次通信的至少一个信息，其中，所述至少一个信息与鉴权数据分开并且包含至少前一次通信的日期和时间中的至少一个；并且

其中，所述第一通信装置基于所述至少一个信息来改变动态的数字密钥并且将经改变的动态的数字密钥传输到第二通信装置以用于在下一次通信中使用；

其中，所述经改变的动态的数字密钥存储在所述第一和第二通信装置中的每个的存储单元中以用于在下一次通信和鉴权中使用。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，为了对所述第一通信装置和/或所述第二通信装置进行鉴权，能经由所述通信信道将以所述数字密钥加密的鉴权数据从所述第一通信装置传输到所述第二通信装置和/或从所述第二通信装置传输到所述第一通信装置。

3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，为了对所述第一通信装置和/或所述第二通信装置进行鉴权，能经由所述通信信道将所存储的关于至少前一次通信的信息从所述第一通信装置传输到所述第二通信装置和/或从所述第二通信装置传输到所述第一通信装置。

4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，除了所述鉴权数据之外还能传输所存储的关于至少前一次通信的信息，或者所存储的关于至少前一次通信的信息是加密后的鉴权数据的一部分。

5.如权利要求1至4之一所述的设备，其特征在于，在成功鉴权之后，所述数字密钥能在第一鉴权加密单元和/或第二鉴权加密单元中修改。

6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，修改后的密钥能从所述第一通信装置传输到所述第二通信装置和/或从所述第二通信装置传输到所述第一通信装置。

7.如权利要求1至4之一所述的设备，其特征在于，在成功鉴权之后，关于至少前一次通信的信息能被所述第一通信装置或所述第二通信装置的鉴权加密单元按照修改规定根据正在进行的通信的信息修改，能经由所述通信信道传输到另一通信装置，并且能存储在这两个通信装置的存储单元中。

8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，在成功鉴权之后，关于至少前一次通信的信息能被第一鉴权加密单元和第二鉴权加密单元按照相同的修改规定根据关于当前通信的至少一个相同信息修改。

9.如权利要求1至4之一所述的设备，具有一个第一通信装置和至少两个第二通信装置，其特征在于，所述第一通信装置设置在机动车中，所述第二通信装置设置在无线遥控器中。

10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，在所述第一通信装置的存储单元中，针对每个第二通信装置能存储一个数字密钥，并且在可能的情况下还能存储关于至少前一次通信的至少一个信息。

11.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备是用于机动车的权限控制设备。