CN111127678A - 一种车辆etc绑定方法、系统及etc设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车ETC绑定的技术领域,尤其涉及一种车辆ETC绑定方法、系统及ETC设备。本发明应用于ETC设备,ETC设备与车辆均设置有对称加密单元,且注入有相同的第一密钥;该方法包括:获取车辆的车辆识别码;监听并获取车辆发送的车辆识别码和计数码的加密报文;根据第一密钥对车辆识别码和计数码的加密报文进行解密,得到车辆识别码明文和计数码明文;根据车辆识别码明文与车辆识别码的匹配情况和连续周期的计数码明文的连续情况,判断并完成ETC设备的ETC功能的开启和关闭。本方法方便有效并且十分安全可靠,除非密钥泄露,否则不存在ETC设备被移用的情况发生,且本方法不需要通过机械结构对ETC设备进行防拆卸保护,保证ETC设备安装位置的灵活性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车ETC绑定的技术领域,尤其涉及一种车辆ETC绑定方法、系统及ETC设备。
背景技术
ETC设备(Electronic Toll Collection,电子不停车收费系统)是高速公路或桥梁自动收费。随着社会发展和国家政策的积极推进,ETC的使用率将大幅增加。而未来ETC设备将在车辆生产时即予以匹配,因此,ETC设备需要绑定车辆,以避免交换ETC设备,大型车使用小型车ETC等逃费的行为。
目前,常规的ETC通常采用防拆按钮的方式来绑定车辆,在首次激活的时候,需要把ETC设备粘贴到前风挡上,在粘贴的同时,会把一个防拆按钮压下,并在工作期间要保持一直是按下的状态,一旦按钮被抬起,则代表ETC设备被拆下,需要重新激活,例如,
(1)前风挡被太阳直射,高温等原因,导致粘贴ETC设备的双面胶失效,脱落从而导致需要重新激活;
(2)由于前风挡的破损,导致ETC设备脱落,需要重新激活;
(3)ETC设备通常由内置电池供电,需要通过设备上的一个太阳能电池板为内置的电池充电,但由于电池存在充放电寿命的问题,存在由于电池寿命不足导致ETC无法工作,需要更换电池,这样需要拆下ETC设备来更换电池,同样会导致ETC需要重新激活的问题。
这种绑定方式导致ETC设备安装的不方便,且无法灵活的安装在车上的任意位置。由于当前车辆生产时需要ETC设备与车辆进行绑定,因此需要一种新的绑定方法来实现ETC设备与车辆之间的绑定。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的ETC设备与车辆之间绑定不方便以及不灵活的问题,提供一种车辆ETC绑定方法、系统及ETC设备。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:
一种车辆ETC绑定方法,应用于ETC设备,所述ETC设备与车辆均设置有对称加密单元,且注入有相同的第一密钥;该方法包括:
获取车辆的车辆识别码;
监听并获取车辆发送的车辆识别码和计数码的加密报文;
根据第一密钥对车辆识别码和计数码的加密报文进行解密,得到车辆识别码明文和计数码明文;
根据车辆识别码明文与车辆识别码的匹配情况和连续周期的计数码明文的连续情况,判断并完成ETC设备的ETC功能的开启和关闭。
进一步的,所述车辆识别码和计数码的加密报文通过车辆对车辆识别码和计数码进行组合加密的方式得到。
进一步的,所述根据第一密钥对车辆识别码和计数码的加密报文进行解密,得到车辆识别码明文和计数码明文包括:
获取车辆发送的随机数信息;
根据第一密钥通过预设规则对随机数信息进行加密/解密,得到第二密钥;
根据第二密钥对车辆识别码和计数码的加密报文进行解密,得到车辆识别码明文和计数码明文。
进一步的,所述随机数信息有车辆产生并发送,且所述随机数信息可以为随机数明文或根据第一密钥对随机数明文加密得到的密文。
进一步的,所述根据车辆识别码明文与车辆识别码的匹配情况和连续周期的计数码明文的连续情况,判断并完成ETC设备的ETC功能的开启和关闭包括:
将车辆识别码明文与车辆识别码进行比较,判断两者是否匹配;
若是,根据预设连续规则继续判断连续周期的计数码明文是否符合标准,完成ECT功能的开启和关闭;
若否,关闭ETC设备的ETC功能。
进一步的,所述根据预设连续规则继续判断连续周期的计数码明文是否符合标准,完成ECT功能的开启和关闭包括:
判断连续周期的计数码明文是否根据预设连续规则连续递增/连续递减;
若是,开启ETC设备的ETC功能;
若否,关闭ETC设备的ETC功能。
进一步的,所述根据车辆识别码明文与车辆识别码的匹配情况和连续周期的计数码明文的连续情况,判断并完成ETC设备的ETC功能的开启和关闭包括:
将车辆识别码明文与车辆识别码进行比较,得到识别码匹配信息;
根据预设连续规则对连续周期得到的计数码明文进行判定,得到计数码连续信息;
根据识别码匹配信息和计数码连续信息,判断并完成ETC设备的ETC功能的开启和关闭。
本发明还提供一种ETC设备,包括:
控制单元,用于与车辆进行通讯并接收车辆发出的信息,判断和控制ETC功能的开启和关闭;以及
加密单元,用于对接收到的车辆发出的信息根据预设规则进行加密或解密。
进一步的,ETC设备还包括:
密钥存储单元,所述密钥存储单元内的信息只可写入,不可读出,用于对注入或生成的密钥进行存储。
另外的,本发明还提供一种车辆ETC绑定系统,包括:
处理单元,用于对信息进行处理并发送;
随机数产生单元,用于产生随机数并发送到处理单元;
车辆加密单元,用于对信息或随机数根据预设规则进行加密,并将加密报文发送到处理单元;以及
上述的ETC设备,用于与处理单元进行通讯,接收处理单元发送的信息并控制ETC功能的开启和关闭。
进一步的,绑定系统还包括:
车辆密钥存储单元,所述车辆密钥存储单元内的信息只可写入,不可读出,用于对车辆中注入或生成的密钥进行存储。
本方法通过对匹配的车辆和ETC设备注入相同的密钥,并通过密钥对实现车辆和ETC设备之间加密通讯,ETC设备通过车辆的车辆识别码的匹配情况和计数码的连续情况,判断车辆和ETC设备是否匹配,完成ETC功能的开启和关闭,从而完成ETC设备与车辆之间的绑定。本方法可以通过车辆总线和车辆识别码完成ETC设备与车辆,方便有效并且十分安全可靠,除非密钥泄露,否则不存在ETC设备被移用的情况发生,且本方法不需要通过机械结构对ETC设备进行防拆卸保护,保证ETC设备安装位置的灵活性,解决了ETC设备容易由于机械损坏而导致需要重新激活的问题。
同时本发明的ETC设备可通过车辆CAN总线提供供电,不需要使用内置电池,可以基于车辆点火后的供电启动系统,节约了电池的成本,并大大减小了ETC设备的体积。
附图说明
图1为本发明实施例的车辆ETC绑定方法的结构流程图。
图2为本发明实施例的步骤103的具体步骤流程图。
图3为本发明实施例的步骤104的具体步骤流程图。
图4为本发明实施例的步骤302的具体步骤流程图。
图5为本发明实施例的步骤104的另一步骤流程图。
图6为本发明实施例中ETC设备的结构框图。
图7为本发明实施例中车辆ETC绑定系统的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例
图1示出了本发明实施例的车辆ETC绑定方法的结构流程图。具体的,本实施例的车辆ECT绑定方法用于在出厂时对ETC与车辆进行匹配绑定,防止ETC被拆卸后重新装配在其他车辆上。
如图1所示,本实施例提供一种车辆ETC绑定方法,应用与ETC设备,该ETC设备与车辆均设置有对称加密单元,且ETC设备与车辆均注入有相同的第一密钥,具体的,第一密钥的注入在汽车生产过程中,生产商或监管部门通过安全诊断功能,为ETC设备和车辆注入相匹配的具有独特性的第一密钥,第一密钥保存存储在ETC设备的密钥存储单元内,只可以写入,无法读出,并可以为内部的加密单元所调用作为密钥参与对称加密,保证密钥的可靠性。值得说明的是,ETC设备和车辆中的第一密钥可以在生产商或监管部门通过原始密钥并根据需求进行更换。本方法具体包括:
101、获取车辆的车辆识别码。
102、监听并获取车辆发送的车辆识别码和计数码的加密报文。
ETC设备开启后,ETC设备的控制单元通过与车辆的通讯,获取车辆发出的车辆识别码;同时,ETC设备实时监听并且获取连续周期的车辆发送的车辆识别码和计数码的加密密文,具体的,ETC设备通过车辆的CAN总线与车辆的处理单元进行通信,从而接收车辆发送出来的信息,其中,车辆发送的信息具体包括:车辆的车辆识别码、车辆产生的随机数明文或密文、车辆的车辆识别号与计数码组合加密的密文。
103、根据第一密钥对车辆识别码和计数码的加密报文进行解密,得到车辆识别码明文和计数码明文。
ETC设备的控制单元通过第一密钥对车辆识别码和计数码的组合加密报文进行解密,从而得到车辆的识别码明文和计数码明文。根据第一密钥进行解密,可以是直接利用第一密钥进行解密,当然,作为优选,也可以通过第一密钥作为一级密钥得到二级密钥,再进行解密。
例如,ETC设备和车辆利用第一密钥对同一随机数进行加密或解密,得到第二密钥,然后再利用第二密钥采用对称加密的方式对车辆识别码和计数码的组合报文进行加密传输后再解密,从而在ETC设备中得到车辆的车辆识别码明文和计数码明文。
104、根据车辆识别码明文与车辆识别码的匹配情况和连续周期的计数码明文的连续情况,判断并完成ETC设备的ETC功能的开启和关闭。
ETC设备的控制单元把车辆识别码明文与先前从车辆处获取得到的车辆识别码之间进行比较,得到两者的匹配情况,通过判断连续获取解密得到的计数码明文之间的连续情况,从而综合判断ETC设备中的ETC功能的开启和关闭。
连续获取解密得到的计数码明文之间的连续情况可以根据预定规则进行判断,例如,ETC设备的控制单元从车辆连续两次获得的计数码明文进行比较,看两计数码是否连续递增或连续递减,同时,连续两计数码之间的差值不可以超过预设的数目,否则则视为不连续,优选的,该预设数目为10。具体的,对计数码明文的是否连续进行多次判定,若多次为连续,则判断计数码为连续,进行下一步操作;若多次为不连续,则判断计数码为不连续。
在一些实施例中,车辆识别码和计数码的加密报文通过车辆对车辆识别码和计数码进行组合后,再通过车辆加密单元进行加密的方式得到,此处操作可以有效减少测量发送报文次数,提高ETC设备接收和解密的速度,同时还能避免他人通过重放密文的方式绕过密钥,确保本实施例的绑定方法的可靠性。
具体的,本实施例的方法的好处在于,本方法通过在生产时对相互匹配的车辆和ETC设备注入相同的密钥,并通过密钥对实现车辆和ETC设备之间密文的相互交互并进行加密解密,ETC设备通过车辆的车辆识别码的匹配情况和计数码的连续情况,判断车辆和ETC设备是否匹配,完成ETC功能的开启和关闭,从而完成ETC设备与车辆之间的绑定。本方法可以通过车辆总线和车辆识别码完成ETC设备与车辆,方便有效并且十分安全可靠,除非密钥泄露,否则不存在ETC设备被移用的情况发生,且本方法不需要通过机械结构对ETC设备进行防拆卸保护,保证ETC设备安装位置的灵活性,解决了ETC设备容易由于机械损坏而导致需要重新激活的问题。只需要车辆能够正常工作,即可动态保持车辆与ETC设备的绑定。
图2示出了本实施例步骤103的具体流程图。
在一些实施例中,如图2所示,本实施例的步骤103包括:
201、获取车辆发送的随机数信息。
ETC设备的控制单元通过与车辆之间的通讯,接收获取车辆发送的随机数信息,具体的,ETC设备的控制单元与车辆之间通过CAN总线进行通讯,而随机数信息通过车辆的随机数产生单元产生的随机数或随机数加密得到的加密随机数,优选的,本实施例的随机数信息为加密随机数。更为具体的,随机数信息可以为车辆的随机数产生单元产生的随机数通过第一密钥进行加密得到的加密随机数。
202、根据第一密钥通过预设规则对随机数信息进行加密/解密,得到第二密钥。
ETC设备的控制单元根据随机数信息的内容,通过第一密钥对随机数信息进行加密或解密,例如,车辆与ETC设备的规定通过加密随机数进行交互,即车辆产生随机数后,再对随机数通过第一密钥进行加密得到加密随机数,再将加密随机数发送总线中,ETC设备获取车辆发出的加密随机数,通过第一密钥进行解密,得到随机数明文,将随机数明文作为第二密钥进行后续车辆识别码和计数码的加密和解密。
203、根据第二密钥对车辆识别码和计数码的加密报文进行解密,得到车辆识别码明文和计数码明文。
ETC设备的控制单元通过车辆识别码和计数码组成的加密报文进行解密,从而得到车辆识别码明文和计数码明文。具体的,该车辆识别码和计数码组成的加密报文为车辆通过第二密钥进行加密得到。
图3示出了本实施例中步骤104的具体步骤流程图。
在一些实施例中,如图3所示,本实施例步骤104具体包括:
301、将车辆识别码明文与车辆识别码进行比较,判断两者是否匹配。
302、若是,根据预设连续规则继续判断连续周期的计数码明文是否符合标准,完成ETC功能的开启和关闭。
303、若否,关闭ETC设备的ETC功能。
ETC设备的控制单元将加密得到的车辆识别码明文与从车辆获取的车辆识别码进行比较,确定两者是否相同。若两者相同,进入下一步操作,即继续进行计数码明文是否连续的判定,并根据连续情况的判定情况再决定开启或关闭ETC设备的ETC功能。若两者不同,代表目前ETC设备与当前装配车辆的车辆识别码不匹配,不是生产时相互匹配的设备,关闭其ETC功能,从而实现ETC的绑定和防拆卸。
图4示出了本实施例步骤302的具体步骤流程图。
在一些实施例中,如图4所示,步骤302具体包括:
401、判断连续周期的计数码明文是否根据预设连续规则连续递增/连续递减。
402、若是,开启ETC设备的ETC功能。
403、若否,关闭ETC设备的ETC功能。
ETC设备的控制单元对从车辆连续获得的计数码明文进行比较,判定相邻计数码明文的连续情况,具体的,通过预设连续规则判断两者是否为连续递增或连续递减。例如,预设连续规则可以为,两个相邻计数码明文是否为连续递增并且两者差值是否在10以内,连续判断多个计数码明文是否为连续,若是,则判定连续周期的计数码明文为连续,开启ETC设备的ETC功能。若否,即若连续周期内的多个计数码明文不符合连续标准的话,则判断计数码明文不连续,关闭ETC设备的ETC功能。
图5示出了本实施例步骤104的另一步骤流程图。
在一些实施例中,为了更好的操作体验,提供步骤104的另一种步骤流程图,如图5所示,具体包括:
501、将车辆识别码明文与车辆识别码进行比较,得到识别码匹配信息。
502、根据预设连续规则对连续周期得到的计数码明文进行判定,得到计数码连续信息。
503、根据识别码匹配信息和计数码连续信息,判断并完成ETC设备的ETC功能的开启和关闭。
其中,图5示出的步骤104的具体流程与上述图3中示出的步骤104具体流程相似,不同的是,图3中的步骤104具体流程是对车辆识别码和计数码连续情况逐级判定,而图5示出的步骤104的具体流程对车辆识别码的匹配情况和计数码明文连续情况分别进行判定,从而汇总综合判定ETC设备的ETC功能的开启和关闭,进而增加绑定方法的可靠性。
图6示出了本实施例中ETC设备的结构框图。
如图6所示,本实施例还提供一种ETC设备,包括控制单元601、加密单元602和密钥存储单元603。其中,控制单元601用于与车辆进行通讯并接收车辆发出的信息,控制加密单元602读取密钥存储单元603中的密钥,进行加密或解密操作,进而判断和控制ETC功能的开启和关闭。加密单元602,用于接收控制单元601的信号,对接收到车辆发出的信息根据预设规则进行加密或解密。密钥存储单元603中的信息只能写入,不可读出,用于对注入或在ETC设备600中生成的密钥进行存储,并供加密单元602进行调用。
图7示出了本实施例中车辆ETC绑定系统的结构框图。
如图7所示,本实施例还提供一种车辆ETC绑定系统,包括
处理单元701,用于对信息进行处理并发送;
随机数产生单元702,用于产生随机数并将随机数发送到处理单元701;
车辆加密单元703,用于对信息或随机数根据预设规则进行加密,并将加密报文发送到处理单元701;
ETC设备600,用于与处理单元701进行通讯,接收处理单元701发送的信息并控制ETC功能的开启和关闭;以及
车辆密钥存储单元704,所述车辆密钥存储单元704内的信息只可写入,不可读出,用于对车辆中注入或生成的密钥进行存储。
显然,本发明的上述实施例仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种车辆ETC绑定方法,其特征在于,应用于ETC设备,所述ETC设备与车辆均设置有对称加密单元,且注入有相同的第一密钥;该方法包括:
获取车辆的车辆识别码;
监听并获取车辆发送的车辆识别码和计数码的加密报文;
根据第一密钥对车辆识别码和计数码的加密报文进行解密,得到车辆识别码明文和计数码明文;
根据车辆识别码明文与车辆识别码的匹配情况和连续周期的计数码明文的连续情况,判断并完成ETC设备的ETC功能的开启和关闭。
2.根据权利要求1所述的车辆ETC绑定方法,其特征在于, 所述车辆识别码和计数码的加密报文通过车辆对车辆识别码和计数码进行组合加密的方式得到。
3.根据权利要求1所述的车辆ETC绑定方法,其特征在于,所述根据第一密钥对车辆识别码和计数码的加密报文进行解密,得到车辆识别码明文和计数码明文包括:
获取车辆发送的随机数信息;
根据第一密钥通过预设规则对随机数信息进行加密/解密,得到第二密钥;
根据第二密钥对车辆识别码和计数码的加密报文进行解密,得到车辆识别码明文和计数码明文。
4.根据权利要求3所述的车辆ETC绑定方法,其特征在于,所述随机数信息有车辆产生并发送,且所述随机数信息可以为随机数明文或根据第一密钥对随机数明文加密得到的密文。
5.根据权利要求1所述的车辆ETC绑定方法,其特征在于,所述根据车辆识别码明文与车辆识别码的匹配情况和连续周期的计数码明文的连续情况,判断并完成ETC设备的ETC功能的开启和关闭包括:
将车辆识别码明文与车辆识别码进行比较,判断两者是否匹配;
若是,根据预设连续规则继续判断连续周期的计数码明文是否符合标准,完成ECT功能的开启和关闭;
若否,关闭ETC设备的ETC功能。
6.根据权利要求5所述的车辆ETC绑定方法,其特征在于,所述根据预设连续规则继续判断连续周期的计数码明文是否符合标准,完成ECT功能的开启和关闭包括:
判断连续周期的计数码明文是否根据预设连续规则连续递增/连续递减;
若是,开启ETC设备的ETC功能;
若否,关闭ETC设备的ETC功能。
7.根据权利要求1所述的车辆ETC绑定方法,其特征在于,所述根据车辆识别码明文与车辆识别码的匹配情况和连续周期的计数码明文的连续情况,判断并完成ETC设备的ETC功能的开启和关闭包括:
将车辆识别码明文与车辆识别码进行比较,得到识别码匹配信息;
根据预设连续规则对连续周期得到的计数码明文进行判定,得到计数码连续信息;
根据识别码匹配信息和计数码连续信息,判断并完成ETC设备的ETC功能的开启和关闭。
8.一种ETC设备,其特征在于,包括:
控制单元,用于与车辆进行通讯并接收车辆发出的信息,判断和控制ETC功能的开启和关闭;以及
加密单元,用于对接收到的车辆发出的信息根据预设规则进行加密或解密。
9.根据权利要求8所述的ETC设备,其特征在于,还包括:
密钥存储单元,所述密钥存储单元内的信息只可写入,不可读出,用于对ETC设备中注入或生成的密钥进行存储。
10.一种车辆ETC绑定系统,其特征在于,包括:
处理单元,用于对信息进行处理并发送;
随机数产生单元,用于产生随机数并发送到处理单元;
车辆加密单元,用于对信息或随机数根据预设规则进行加密,并将加密报文发送到处理单元;以及
权利要求8或9所述的ETC设备,用于与处理单元进行通讯,接收处理单元发送的信息并控制ETC功能的开启和关闭。
11.根据权利要求10所述的车辆ETC绑定系统,其特征在于,还包括:
车辆密钥存储单元,所述车辆密钥存储单元内的信息只可写入,不可读出,用于对车辆中注入或生成的密钥进行存储。
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