CN110177354B - 一种车辆的无线控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种车辆的无线控制方法及系统，该方法包括：当用户需要通过移动终端控制车辆端时，在移动终端和车辆端之间进行无线配对以建立无线通信连接；基于所述无线通信连接分别利用移动终端和车辆端互相发送各自的特征信息，并由双方确认是否存储有与所接收到的特征信息对应的认证密钥；若移动终端和车辆端确认存储有所述认证密钥，则在移动终端和车辆端之间进行会话密钥协商，生成移动终端和所述车辆端之间进行加密会话时的会话密钥；通过移动终端向车辆端发送基于所述会话密钥加密后的控制指令，由车辆端对所述控制指令进行解密后执行对应的动作。基于本发明提供的方案采用多重加密认证，以保证车辆数字钥匙的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种车辆的无线控制方法及系统。
背景技术
随着信息技术快速发展，例如手机、平板电脑等智能终端也越来越普及。并且随着人们需求的不断提升，终端中所集成的功能也越来越多。例如，可使用终端与车辆建立无线连接，进而对车辆进行控制，如，开启车门、打开车窗等。
一般情况下，在终端与车辆进行连接通信过程中，通常需要采用加密技术以保护车辆及用户隐私信息。但是传统方案中所采用的通信加密方法较为简单，且安全性还有待提高。
发明内容
本发明提供了一种车辆的无线控制方法及系统以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种车辆的无线控制方法，包括：
当用户需要通过移动终端控制车辆端时，在所述移动终端和所述车辆端之间进行无线配对以建立无线通信连接；
基于所述无线通信连接分别利用所述移动终端和所述车辆端互相发送各自的特征信息，并由双方确认是否存储有与所接收到的特征信息对应的认证密钥；
若所述移动终端和车辆端确认存储有所述认证密钥，则在所述移动终端和所述车辆端之间进行会话密钥协商，生成所述移动终端和所述车辆端之间进行加密会话时的会话密钥；
通过所述移动终端向所述车辆端发送基于所述会话密钥加密后的控制指令，由所述车辆端对所述控制指令进行解密后执行对应的动作。
可选地，在所述移动终端和所述车辆端之间进行首次连接时，所述当用户需要通过移动终端控制车辆端时，在所述移动终端和所述车辆端之间进行无线配对以建立无线通信连接之后，还包括：
分别利用所述移动终端和所述车辆端基于所述无线通信连接互相发送各自的特征信息；
在所述移动终端和所述车辆端分别接收到对端的特征信息后，各自基于双方的特征信息以相同的方式生成身份密钥，并将所接收到的对端的特征信息以所述身份密钥进行加密后分别返回至对端进行验证。
可选地，还包括云端；所述分别利用所述移动终端和所述车辆端基于所述无线通信连接互相发送各自的特征信息，包括：
通过所述移动终端将以预设加密方式加密后的所述移动终端的第一特征信息和预先向所述云端请求的数字钥匙的钥匙信息基于所述无线通信连接发送至所述车辆端；
通过所述车辆端将以所述预设加密方式加密后的所述车辆端的第二特征信息基于所述无线通信连接发送至所述移动终端。
可选地，所述在所述移动终端和所述车辆端分别接收到对端的特征信息后，各自基于双方的特征信息以相同的方式生成身份密钥，并将所接收到的对端的特征信息以所述身份密钥进行加密后分别返回至对端进行验证，包括：
在所述移动终端和所述车辆端分别接收到对端的特征信息后，所述移动终端和所述车辆端分别基于所述第一特征信息、第二特征信息和/或数字钥匙的钥匙信息以相同的方式生成身份密钥；
所述移动终端和所述车辆端分别以所述身份密钥对所述第二特征信息和所述第一特征信息进行加密后生成第二加密信息和第一加密信息，并返回至所述车辆端和所述移动终端；
通过所述移动终端和所述车辆端分别对接收到的所述第一加密信息和第二加密信息进行解密后进行验证。
可选地，所述各自基于双方的特征信息以相同的方式生成身份密钥，并将所接收到的对端的特征信息以所述身份密钥进行加密后分别返回至对端进行验证之后，还包括：
利用所述移动终端将以所述身份密钥加密后的预先向云端请求的数字钥匙传输至所述车辆端，由所述车辆端对所述数字钥匙解密后进行验证；
在所述车辆端对所述数字钥匙验证成功后，由所述移动终端和所述车辆端以相同方式生成认证密钥。
可选地，所述在所述车辆端对所述数字钥匙验证成功后，由所述移动终端和所述车辆端以相同方式生成认证密钥，包括：
在所述车辆端对所述数字钥匙验证成功后，所述移动终端和所述车辆端分别基于第一特征信息、第二特征信息、认证密钥因子和/或数字钥匙的钥匙信息生成认证密钥。
可选地，所述若所述移动终端和车辆端确认存储有所述认证密钥，则在所述移动终端和所述车辆端之间进行会话密钥协商，生成所述移动终端和所述车辆端之间进行加密会话时的会话密钥，包括：
若所述移动终端和车辆端确认存储有所述认证密钥，则通过所述移动终端和所述车辆分别将各自的、以所述认证密钥加密后的第一会话密钥因子和第二密钥因子发送至对端；
通过所述移动终端和所述车辆端分别基于所述第一特征信息、第二特征信息、第一会话密钥因子、第二会话密钥因子和/或预先向云端请求的数字钥匙的钥匙信息生成所述移动终端和所述车辆端之间进行加密会话时的会话密钥。
可选地，所述当用户需要通过移动终端控制车辆端时，在所述移动终端和所述车辆端之间进行无线配对以建立无线通信连接之后，还包括：
在所述无线通信连接建立后预设时间段内，通过所述移动终端向所述车辆端发送认证信息，由所述车辆端对所述认证信息进行验证后，完成所述车辆端和所述移动终端的无线匹配。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种车辆的无线控制系统，包括：移动终端和车辆端；
所述移动终端，配置为当用户需要通过移动终端控制车辆端时，向所述车辆端发送无线连接请求；
所述车辆端，配置为接收所述移动终端发送的无线连接请求，与所述移动终端建立无线通信连接，并基于所述无线通信连接与所述移动终端互相发送各自的特征信息，并由双方确认是否存储有与所接收到的特征信息对应的认证密钥；
所述移动终端，还配置为当与所述车辆端确认存储有所述认证密钥时，与所述车辆端进行会话密钥协商，生成所述移动终端和所述车辆端之间进行加密会话时的会话密钥；向所述车辆端发送基于所述会话密钥加密后的控制指令，由所述车辆端对所述控制指令进行解密后执行对应的动作。
可选地，所述移动终端还配置为，基于所述无线通信连接与所述车辆端互相发送各自的特征信息；基于双方的特征信息以相同的方式生成身份密钥，并将所接收到的车辆端的特征信息以所述身份密钥进行加密后返回至所述车辆端进行验证；
所述车辆端还配置为，基于所述无线通信连接与所述移动终端互相发送各自的特征信息，根基于双方的特征信息以相同的方式生成身份密钥，并将所接收到的移动终端的特征信息以所述身份密钥进行加密后返回至所述移动终端进行验证。
可选地，所述移动终端还配置为，将以预设加密方式加密后的所述移动终端的第一特征信息和预先向云端请求的数字钥匙的钥匙信息基于所述无线通信连接发送至所述车辆端；
所述车辆端还配置为，将以所述预设加密方式加密后的所述车辆端的第二特征信息基于所述无线通信连接发送至所述移动终端。
可选地，所述移动终端还配置为，基于所述第一特征信息、第二特征信息和/或数字钥匙的钥匙信息生成身份密钥；以所述身份密钥对所述第二特征信息进行加密后生成第二加密信息，并返回至所述车辆端，由所述车辆端基于接收到的所述第二加密信息进行解密后进行验证；
所述车辆端还配置为，基于所述第一特征信息、第二特征信息和/或数字钥匙的钥匙信息生成身份密钥；以所述身份密钥对所述第一特征信息进行加密后生成第一加密信息，并返回至所述移动终端，由所述移动终端基于接收到的所述第一加密信息进行解密后进行验证。
可选地，所述移动终端还配置为，将以所述身份密钥加密后的预先向云端请求的数字钥匙传输至所述车辆端，由所述车辆端对所述数字钥匙解密后进行验证；在所述车辆端对所述数字钥匙验证成功后，与所述车辆端以相同方式生成认证密钥。
可选地，所述移动终端还配置为，在所述车辆端对所述数字钥匙验证成功后，和所述车辆端分别基于第一特征信息、第二特征信息、认证密钥因子和/或数字钥匙的钥匙信息生成认证密钥。
可选地，所述移动终端还配置为，若所述移动终端和车辆端确认存储有所述认证密钥，则与所述车辆分别将各自的第一会话密钥因子和第二密钥因子发送至对端，同时基于所述第一特征信息、第二特征信息、第一会话密钥因子、第二会话密钥因子和/或预先向云端请求的数字钥匙的钥匙信息生成所述移动终端和所述车辆端之间进行加密会话时的会话密钥。
可选地，所述移动终端还配置为，在所述无线通信连接建立后预设时间段内，向所述车辆端发送认证信息，由所述车辆端对所述认证信息进行验证后，完成所述车辆端和所述移动终端的无线匹配。
本发明提供了一种安全性更高的车辆的无线控制方法及系统，当用户需要通过移动终端控制车辆时，先通过移动终端与车辆端建立无线连接，并通过无线通信连接进行通信，以在确认移动终端和车辆端均存储有对方的认证密钥后进行会话密钥协商，进而在生成移动终端和车辆端之间进行加密会话时的会话密钥后，基于该会话密钥由移动终端对车辆端控制指令的传输，实现移动终端对车辆端的无线控制。基于本发明提供的车辆的无线控制方法采用多重加密认证，以保证车辆数字钥匙的安全性，进而提高移动终端对车辆控制的安全性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是根据本发明实施例的车辆的无线控制方法流程示意图；
图2是根据本发明实施例的移动终端与车辆端的初始化与特征交换流程示意图；
图3是根据本发明实施例的移动终端与车辆端双向身份认证过程示意图；
图4是根据本发明实施例的移动终端与车辆端数字钥匙传输与验证过程示意图；
图5是根据本发明实施例的移动终端与车辆端会话密钥协商过程示意图；
图6是根据本发明实施例的移动终端对车辆端的控制过程示意图；
图7是根据本发明实施例的移动终端再次无线控制车辆端过程示意图；
图8是根据本发明实施例的车辆的无线控制系统结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明实施例提供了一种车辆的无线控制方法，参见图1可知，本发明实施例提供的车辆的无线控制方法可以包括：
步骤S102，当用户需要通过移动终端控制车辆端时，在移动终端和车辆端之间进行无线配对以建立无线通信连接。
在用户需要通过移动终端控制车辆端时需先建立无线通信连接，可选地，可以在移动终端和车辆端之间进行蓝牙匹配以建立蓝牙连接。另外，在移动终端和车辆端之间建立无线连接后，可在无线通信连接建立后预设时间段内(如2s内)，通过移动终端向车辆端发送认证信息，由车辆端对上述认证信息进行验证后，完成车辆端和移动终端的无线匹配。也就是说，通过利用移动终端向车辆端发送认证信息以确定移动终端和车辆端已经完成无线匹配，进而确保后续的密钥传输过程可以顺利进行。其中，认证信息可以是由蓝牙广播和通信密钥经过安全散列算法生成的字符串或是采用其他方式生成的认证信息，移动终端可以是如手机、平板电脑等终端，本发明不做限定。
步骤S104，基于无线通信连接分别利用移动终端和车辆端互相发送各自的特征信息，并由双方确认是否存储有与所接收到的特征信息对应的认证密钥。
本实施例中的认证密钥主要是在后续在移动终端和车辆端之间进行会话密钥协商以快速产生会话密钥，会话密钥用于移动终端对车辆端控车流程的加密，后续移动终端可以使用该密钥进行加密控车。认证密钥为移动终端与车辆端进行首次连接时经过一系列的身份认证后所产生。
因此，在本发明一可选实施例中，在移动终端和车辆端之间进行首次连接时，需要预先生成移动终端和车辆端的认证密钥。实际应用中，在认证密钥生成之前，会先进行移动终端与车辆端双方身份的验证、车辆端数字钥匙的验证，进而在上述验证均通过后再生成认证密钥，以保证传输数据的安全性。
即，在上述步骤S102之后，还可以包括：
S1，分别利用移动终端和车辆端基于无线通信连接互相发送各自的特征信息。
S2，在移动终端和车辆端分别接收到对端的特征信息后，各自基于双方的特征信息以相同的方式生成身份密钥，并将所接收到的对端的特征信息以所述身份密钥进行加密后分别返回至对端进行验证。
在本实施例中，移动终端和车辆端之间互相发送各自的特征信息是为了双方进行身份的验证。在上述步骤S1中移动终端和车辆端互相发送各自的特征信息时，具体可以包括：通过移动终端将以预设加密方式加密后的移动终端的第一特征信息和预先向云端请求的数字钥匙的钥匙信息基于所述无线通信连接发送至车辆端。同时，通过车辆端将以上述预设加密方式加密后的车辆端的第二特征信息基于所述无线通信连接发送至移动终端。实际应用中，当用户需要通过移动终端控制车辆端时，需先向云端请求车辆端的数字钥匙。其中，云端为TSP(Telematics Service Provider，内容服务提供者)，可提供生产文本、图像、音频、视频或多媒体等信息。当云端接收到移动终端的请求后，可返回相应的数字钥匙，在云端返回的数字钥匙中，可能会包含很多信息，如钥匙ID(即钥匙编号)、数字钥匙的摘要等相关信息。在移动终端向车辆端发送第一特征信息时，可同时将数字钥匙的钥匙编号发送至车辆端。
可选地，第一特征信息为移动终端的第一唯一标识ID，如手机硬件唯一标识或是其他唯一标识ID；第二特征信息为车辆端的第二唯一标识ID，车辆的第二唯一识别ID例如为：车辆识别号码(或称为车架号码)(Vehicle Identification Number)，简称VIN ID(或VIN码)，是用于汽车上的一组独一无二的号码，可以识别汽车的生产商、引擎、底盘序号及其他性能等资料。
移动终端和车辆端可预先预定采用AES(Advanced Encryption Standard，高级加密标准)加密方式或其他加密方式进行特征信息的加密传输，以保证信息传输的安全性。
当移动终端和车辆端分别将各自的特征信息发送至对端后，可进一步地通过移动终端和车辆端各自基于双方的特征信息以相同的方式生成身份密钥，进而将该身份密钥作为下个阶段进行信息传输时的加密密钥。即，移动终端和车辆端分别接收到对端的特征信息后，可分别于基于第一特征信息、第二特征信息和/或数字钥匙的钥匙信息以相同的方式(采用相同的算法如)生成身份密钥。。需要说明的是，无论是移动终端还是车辆端在生成对方的身份密钥时，需采用相同的方式，在后续信息传输过程中采用该身份密钥对传输信息进行加密，进而保证车辆端当前所连接的移动终端为控制车辆的准确的移动终端。
前文提及，第一特征信息为移动终端的第一唯一标识ID，如手机硬件唯一标识；第二特征信息为车辆端的第二唯一标识ID，如VIN ID。因此，在上述步骤S2中移动终端和车辆端各自基于接收到的特征信息生成身份密钥时，可以进一步包括：分别通过移动终端和车辆端基于第一唯一标识ID和/或第二唯一标识ID生成身份密钥。
常见用于保证安全的加密或编码算法可以包括：
1、常用密钥算法，如DES(Data Encryption Standard，数据加密标准)、3DES(Triple DES)、IDEA(International Data Encryption Algorithm，国际数据加密算法)、AES(Advanced Encryption Standard，高级加密标准)等；
2、单向散列算法，如MD5(Message Digest Algorithm 5)、SHA(Secure HashAlgorithm)、MAC(Message Authentication Code消息认证代码)。
除上述介绍的之外，还有哈希算法，如HMAC(Hash-based MessageAuthentication Code，散列消息身份认证码)、SHA1(安全哈希算法)等等。实际应用中，生成身份密钥时，除了利用第一唯一标识ID、第二唯一标识ID之外，还可以利用其它与移动终端、车辆端或是数字钥匙的其他相关参数生成身份密钥，本发明不做限定。
前文提及，移动终端和车辆端以相同的方式生成身份密钥之后，需将各自接收到的特征信息以该身份密钥进行加密后分别返回至所接收到的特征信息的发送端进行验证。在本发明一实施例中，移动终端和车辆端分别以身份密钥对第二特征信息和第一特征信息进行加密后生成第二加密信息和第一加密信息，并返回至车辆端和移动终端；通过移动终端和车辆端分别对接收到的所述第一加密信息和第二加密信息进行解密后进行验证。即，可利用移动终端对车辆端的第二特征信息以身份密钥进行加密生成第二加密信息返回至车辆端进行验证，由车辆端进行解密后与自身的第二特征信息进行校验比对，当二者相同时，则车辆端对上述第二加密信息验证通过。
同样地，车辆端对移动终端的第一特征信息以身份密钥加密后生成第一加密信息返回至移动终端进行验证，移动终端与自身的第一特征信息进行比对完成验证。
在移动终端和车辆端对各自的身份验证通过之后，即可进行车辆的数字钥匙的传输。即在上述步骤S2之后还可以包括：
步骤S3，利用移动终端将以身份密钥加密后的预先向云端请求的数字钥匙传输至车辆端，由车辆端对数字钥匙解密后进行验证；在车辆端对数字钥匙验证成功后，由移动终端和车辆端以相同方式生成认证密钥。
在经过上述多个阶段后，移动终端与车辆端的双向身份验证已经完成，此时，移动终端可以将车辆端的数字钥匙通过身份密钥加密后发送给车辆端，由车辆端进行验证，以在验证通过后继续生成认证密钥。
可选地，上述步骤S3在生成认证密钥时，可以在所述车辆端对所述数字钥匙验证成功后，分别通过移动终端和车辆端基于第一特征信息、第二特征信息、认证密钥因子和/或数字钥匙的钥匙信息生成认证密钥。其中，认证密钥因子可以包括由移动终端和车辆端各自生成第一认证密钥因子和第二认证密钥因子。除此之外，生成认证密钥时，还可以结合其他与车辆或密钥算法相关的数据，本发明不做限定。
上文介绍了移动终端和车辆端在初次连接时生成认证密钥的过程。当数字钥匙使用过后，车辆端再次基于蓝牙数字钥匙控制车辆端时，可由车辆端和移动终端判断是否存在有效的认证密钥即可。
步骤S106，若移动终端和车辆端确认存储有认证密钥，则在移动终端和车辆端之间进行会话密钥协商，生成移动终端和车辆端之间进行加密会话时的会话密钥。
也就是说，若移动终端和车辆端确认存储有认证密钥，则可以通过移动终端和车辆分别将各自的以该认证密钥加密后的第一会话密钥因子和第二密钥因子发送至对端，由移动终端和车辆端基于移动终端的第一特征信息、车辆端的第二特征信息、第一会话密钥因子、第二会话密钥因子生/或预先向云端请求的数字钥匙的钥匙信息成移动终端和车辆端之间进行加密会话时的会话密钥。移动终端和车辆端基于上述各参数生成会话密钥时，同样需要以同样的方式生成。
步骤S108，通过移动终端向车辆端发送基于会话密钥加密后的控制指令，由车辆端对上述控制指令进行解密后执行对应的动作。
在移动终端和车辆端以同样方式生成会话密钥后，用户通过移动终端向车辆端发送控制指令时，可以先基于会话密钥对控制指令进行加密后再将其传输至车辆端，车辆端在接收到来自移动终端的指令后，由于其已知控制指令的加密方式，因此，可对其进行解密以执行与控制指令对应的动作，如车辆的启动、车门的开启、关闭等动作。
在本发明实施例提供的车辆的无线控制方法，当用户需要通过移动终端控制车辆时，先通过移动终端与车辆端建立无线连接，并通过无线通信连接进行通信，以在确认移动终端和车辆端均存储有相同的有效认证密钥后进行会话密钥协商，进而在生成移动终端和车辆端之间进行加密会话时的会话密钥后，基于该会话密钥由移动终端对车辆端控制指令的传输，实现移动终端对车辆端的无线控制。基于本发明实施例提供的车辆的无线控制方法采用多重加密认证，以保证车辆数字钥匙的安全性，进而提高移动终端对车辆控制的安全性。
下面通过一优选实施例对本发明实施例提供的车辆的无线控制方法进行详细说明。在本实施例中，移动终端可基于云端与车辆端进行数据的传输与无线通信。
移动终端与云端之间建立https连接，云端与车辆端之间建立TLS(TransportLayer Security，缩写作TLS，传输层安全性协议)连接。移动终端与车辆端之间可基于蓝牙实现无线通信连接。其中，移动终端侧安装有APP程序，APP程序运行以建立移动终端侧与车辆端中的蓝牙模块间的安全通信连接。云端为TSP(Telematics Service Provider，内容服务提供者)，可提供生产文本、图像、音频、视频或多媒体等信息。
在本实施例中，以移动终端为手机为例，其与车辆端进行无线控制的过程可包括八个阶段，具体如下：
第一阶段，蓝牙配对连接
当用户手机需要与车辆进行连接时，首先进行手机与车辆之间的蓝牙配对，如图2所示，手机可作为蓝牙主机，车辆作为蓝牙从机。配对成功后手机端需要在两秒内发送认证码给车辆端，车辆端对该认证码进行验证，验证成功后，完成手机与车辆的初步匹配。
第二阶段、双方特征交换
如图2所示，手机把加密后的手机特征信息发送给车辆，车辆把加密后的车辆特征信息发送给手机，手机和车辆在接收到来自对方的特征信息后，以相同的方式生成对应的身份密钥。其中，手机特征信息可以是手机中预先存储的手机唯一硬件标识码MobileID，车辆特征信息可以是具有唯一性的车辆VINID，双方可提前约定对接收到的特征信息进行AES加密。双方在生成身份密钥时，可由MobileID、VIN ID等通过加密算法进行计算生成。
第三阶段、双向身份验证：验证手机身份
如图3所示，手机把加密后的车辆身份信息发送给车辆端。车辆端在解密后做数据核对，即与车辆端自身的特征信息进行核对，看是否一致，若一致，则表示核对成功，此时说明手机身份验证成功。
第四阶段、双向身份验证：验证车辆身份
如图3所示，在手机身份验证成功后，车辆端把加密后的手机身份信息发送给手机。手机在解密后做数据核对，核对成功后，手机身份验证成功。
通过手机端和车辆端的双向身份验证，以确认当前的手机是需要控车的手机。
第五阶段、数字钥匙传输与验证
在经历前面几个阶段后，手机和车辆的双向身份验证已经完成。此时，手机可以把加密后的蓝牙数字钥匙DK发送给车辆，车辆对蓝牙数字钥匙DK进行验证，如图4所示。其中，蓝牙数字钥匙DK内部可包含校验信息，车辆基于蓝牙数字钥匙DK中的校验信息对蓝牙数字钥匙DK进行验证通过后，即可进入下一阶段。
第六阶段、认证密钥生成
手机和车辆端以相同的方式生成认证密钥，如图4所示。在生成认证密钥的过程中，手机和车辆可分别以MobileID、VINID等通过加密算法进行计算生成。
第七阶段、会话密钥协商
如图5所示，手机和车辆分别把会话密钥因子MK1和会话密钥因子VK2加密后发送给对方。在双方均具有会话密钥因子MK1和会话密钥因子VK2之后，手机和车辆以相同的方式生成会话密钥SK。会话密钥具体可以由MK1、VK2、MobileID、VIN ID等通过加密算法生成。
第八阶段、车控指令传输流程
在手机与车辆数字钥匙验证通过后，手机端可与车辆终端进行控制指令的传输，传输流程参照图6所示。
图2-图5所示的是手机与车辆首次进行数字密钥认证的流程，当首次认证成功后，后续同一手机再次与车辆进行蓝牙连接实现无线控制时，可参照图7所示的流程。
由图7可以看出，首次验证成功后，后续通过同一手机实现对该车辆的无线控制时，只需要进行图7所示的第一阶段的蓝牙配对阶段、双方特征交换阶段、会话密钥协商阶段和车辆指令发送阶段，可以省略第三、第四、第五和第六阶段。
在本发明实施例提供的方案中，经验证，移动终端首次与车辆端进行蓝牙连接时，整个流程耗时3s左右。在首次验证成功再次进行蓝牙连接时，整个认证流程耗时1s多，在保证安全通信的同时大大节省了认证耗时。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种车辆的无线控制系统，参见图8可知，其可以包括：移动终端和车辆端；
移动终端810，配置为当用户需要通过移动终端810控制车辆端820时，向所述车辆端820发送无线连接请求；
车辆端820，配置为接收移动终端810发送的无线连接请求，与移动终端810建立无线通信连接，并基于所述无线通信连接与移动终端810互相发送各自的特征信息，并由双方确认是否存储有与所接收到的特征信息对应的认证密钥；
移动终端810，还配置为当与车辆端820确认存储有所述认证密钥时，与车辆端820进行会话密钥协商，生成所述移动终端810和所述车辆端820之间进行加密会话时的会话密钥；向车辆端820发送基于所述会话密钥加密后的控制指令，由所述车辆端820对所述控制指令进行解密后执行对应的动作。
在本发明一可选实施例中，移动终端810还配置为，基于所述无线通信连接与车辆端820互相发送各自的特征信息；基于双方的特征信息以相同的方式生成身份密钥，并将所接收到的车辆端820的特征信息以所述身份密钥进行加密后返回至车辆端820进行验证；
车辆端820还配置为，基于所述无线通信连接与移动终端810互相发送各自的特征信息，根基于双方的特征信息以相同的方式生成身份密钥，并将所接收到的移动终端810的特征信息以所述身份密钥进行加密后返回至所述移动终端810进行验证。
在本发明一可选实施例中，上述系统还包括云端830；移动终端810还配置为，将以预设加密方式加密后的移动终端810的第一特征信息和预先向云端830请求的数字钥匙的钥匙信息基于所述无线通信连接发送至车辆端820；
车辆端820还配置为，将以所述预设加密方式加密后的车辆端820的第二特征信息基于所述无线通信连接发送至移动终端810。
在本发明一可选实施例中，基于所述第一特征信息、第二特征信息和/或数字钥匙的钥匙信息生成身份密钥；以所述身份密钥对所述第二特征信息进行加密后生成第二加密信息，并返回至车辆端820，由所述车辆端820基于接收到的所述第二加密信息进行解密后进行验证；
车辆端820还配置为，基于所述第一特征信息、第二特征信息和/或数字钥匙的钥匙信息生成身份密钥；以所述身份密钥对所述第一特征信息进行加密后生成第一加密信息，并返回至移动终端810，由移动终端810基于接收到的所述第一加密信息进行解密后进行验证。
在本发明一可选实施例中，如图8所示，本实施例提供的系统还可以包括云端830；移动终端810还配置为，将以所述身份密钥加密后的预先向云端830请求的数字钥匙传输至车辆端820，由车辆端820对所述数字钥匙解密后进行验证；在车辆端820对所述数字钥匙验证成功后，与车辆端820以相同方式生成认证密钥。
在本发明一可选实施例中，移动终端810还配置为，在车辆端820对所述数字钥匙验证成功后，和车辆端820分别基于第一特征信息、第二特征信息、认证密钥因子和/或数字钥匙的钥匙信息生成认证密钥。
可选地，移动终端810还配置为，若移动终端810和车辆端820确认存储有所述认证密钥，则与所述车辆分别将各自的第一会话密钥因子和第二密钥因子发送至对端，同时基于所述第一特征信息、第二特征信息、第一会话密钥因子、第二会话密钥因子和/或预先向云端830请求的数字钥匙的钥匙信息生成移动终端810和车辆端820之间进行加密会话时的会话密钥。
在本发明一可选实施例中，移动终端810还配置为，在所述无线通信连接建立后预设时间段内，向车辆端820发送认证信息，由车辆端820对所述认证信息进行验证后，完成车辆端820和移动终端810的无线匹配。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序代码，当所述计算机程序代码在计算设备上运行时，导致所述计算设备执行上述任一项所述的车辆的无线控制方法
本发明实施例提供了一种更加高效的车辆的无线控制方法及系统，移动终端与车辆端进行进行无线控制的过程中可包括蓝牙配对、双向身份验证、数字钥匙传输与认证、会话密钥协商等过程。不同过程使用不同的密钥，一次一密的方式可以保证即使在某一过程密钥泄露也不会威胁整个认证过程的安全性。而且不同过程的密钥动态生成，下一过程的密钥生成包括上一过程的信息，通过这样环环相扣的方式大大提高数字钥匙的安全性。而且，在上述数字密钥的认证流程，通过多重密钥加密保证数字钥匙的安全性，提高手机对车辆控制的安全性。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述描述的系统具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，为简洁起见，在此不另赘述。
本领域普通技术人员可以理解：上述的方法如果以软件的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，其包括若干指令，用以使得一台计算设备(例如个人计算机，服务器，或者网络设备等)在运行所述指令时执行本发明各实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)，磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者，实现前述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件(诸如个人计算机，服务器，或者网络设备等的计算设备)来完成，所述程序指令可以存储于一计算机可读取存储介质中，当所述程序指令被计算设备的处理器执行时，所述计算设备执行本发明各实施例所述方法的全部或部分步骤。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：在本发明的精神和原则之内，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案脱离本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种车辆的无线控制方法，包括：
当用户需要通过移动终端控制车辆端时，在所述移动终端和所述车辆端之间进行无线配对以建立无线通信连接；
基于所述无线通信连接分别利用所述移动终端和所述车辆端互相发送各自的特征信息，并由双方确认是否存储有与所接收到的特征信息对应的认证密钥；
若所述移动终端和车辆端确认存储有所述认证密钥，则在所述移动终端和所述车辆端之间进行会话密钥协商，生成所述移动终端和所述车辆端之间进行加密会话时的会话密钥；
通过所述移动终端向所述车辆端发送基于所述会话密钥加密后的控制指令，由所述车辆端对所述控制指令进行解密后执行对应的动作；其中，
所述认证密钥是在所述移动终端和所述车辆端之间进行首次连接时，在所述移动终端与所述车辆端双方身份的验证、车辆端数字钥匙的验证均通过后产生的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述移动终端和所述车辆端之间进行首次连接时，所述当用户需要通过移动终端控制车辆端时，在所述移动终端和所述车辆端之间进行无线配对以建立无线通信连接之后，还包括：
分别利用所述移动终端和所述车辆端基于所述无线通信连接互相发送各自的特征信息；
在所述移动终端和所述车辆端分别接收到对端的特征信息后，各自基于双方的特征信息以相同的方式生成身份密钥，并将所接收到的对端的特征信息以所述身份密钥进行加密后分别返回至对端进行验证。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述分别利用所述移动终端和所述车辆端基于所述无线通信连接互相发送各自的特征信息，包括：
通过所述移动终端将以预设加密方式加密后的所述移动终端的第一特征信息和预先向云端请求的数字钥匙的钥匙信息基于所述无线通信连接发送至所述车辆端；
通过所述车辆端将以所述预设加密方式加密后的所述车辆端的第二特征信息基于所述无线通信连接发送至所述移动终端。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述在所述移动终端和所述车辆端分别接收到对端的特征信息后，各自基于双方的特征信息以相同的方式生成身份密钥，并将所接收到的对端的特征信息以所述身份密钥进行加密后分别返回至对端进行验证，包括：
在所述移动终端和所述车辆端分别接收到对端的特征信息后，所述移动终端和所述车辆端分别基于所述第一特征信息、第二特征信息和/或数字钥匙的钥匙信息以相同的方式生成身份密钥；
所述移动终端和所述车辆端分别以所述身份密钥对所述第二特征信息和所述第一特征信息进行加密后生成第二加密信息和第一加密信息，并返回至所述车辆端和所述移动终端；
通过所述移动终端和所述车辆端分别对接收到的所述第一加密信息和第二加密信息进行解密后进行验证。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述各自基于双方的特征信息以相同的方式生成身份密钥，并将所接收到的对端的特征信息以所述身份密钥进行加密后分别返回至对端进行验证之后，还包括：
利用所述移动终端将以所述身份密钥加密后的预先向云端请求的数字钥匙传输至所述车辆端，由所述车辆端对所述数字钥匙解密后进行验证；
在所述车辆端对所述数字钥匙验证成功后，由所述移动终端和所述车辆端以相同方式生成认证密钥。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述在所述车辆端对所述数字钥匙验证成功后，由所述移动终端和所述车辆端以相同方式生成认证密钥，包括：
在所述车辆端对所述数字钥匙验证成功后，所述移动终端和所述车辆端分别基于第一特征信息、第二特征信息、认证密钥因子和/或数字钥匙的钥匙信息生成认证密钥。
7.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述若所述移动终端和车辆端确认存储有所述认证密钥，则在所述移动终端和所述车辆端之间进行会话密钥协商，生成所述移动终端和所述车辆端之间进行加密会话时的会话密钥，包括：
若所述移动终端和车辆端确认存储有所述认证密钥，则通过所述移动终端和所述车辆分别将各自的、以所述认证密钥加密后的第一会话密钥因子和第二密钥因子发送至对端；
通过所述移动终端和所述车辆端分别基于所述第一特征信息、第二特征信息、第一会话密钥因子、第二会话密钥因子和/或预先向云端请求的数字钥匙的钥匙信息生成所述移动终端和所述车辆端之间进行加密会话时的会话密钥。
8.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其中，所述当用户需要通过移动终端控制车辆端时，在所述移动终端和所述车辆端之间进行无线配对以建立无线通信连接之后，还包括：
在所述无线通信连接建立后预设时间段内，通过所述移动终端向所述车辆端发送认证信息，由所述车辆端对所述认证信息进行验证后，完成所述车辆端和所述移动终端的无线匹配。
9.一种车辆的无线控制系统，包括：移动终端和车辆端；
所述移动终端，配置为当用户需要通过移动终端控制车辆端时，向所述车辆端发送无线连接请求；
所述车辆端，配置为接收所述移动终端发送的无线连接请求，与所述移动终端建立无线通信连接，并基于所述无线通信连接与所述移动终端互相发送各自的特征信息，并由双方确认是否存储有与所接收到的特征信息对应的认证密钥；
所述移动终端，还配置为当与所述车辆端确认存储有所述认证密钥时，与所述车辆端进行会话密钥协商，生成所述移动终端和所述车辆端之间进行加密会话时的会话密钥；向所述车辆端发送基于所述会话密钥加密后的控制指令，由所述车辆端对所述控制指令进行解密后执行对应的动作；其中，
所述认证密钥是在所述移动终端和所述车辆端之间进行首次连接时，在所述移动终端与所述车辆端双方身份的验证、车辆端数字钥匙的验证均通过后产生的。
10.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序代码，当所述计算机程序代码在计算设备上运行时，导致所述计算设备执行权利要求1-8任一项所述的车辆的无线控制方法。
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