CN201933895U - 汽车门禁控制系统及设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种汽车门禁控制系统，包括一随身携带的应答卡及设于汽车内部的主机，所述应答卡包括：一用于通过对称分组加密算法AES-CMAC对汽车门禁所用的指令明文加密成指令密文的对称分组加密模块及连接于所述对称分组加密模块、用于将所述指令密文以无线射频方式发送给主机的RF发射模块；所述主机包括：一用于接收所述RF发射模块发送的指令密文的RF接收模块；连接于所述RF接收模块、用于对所述接收的指令密文进行解码的解码模块及连接于所述解码模块、用于驱动执行部件解除或开启汽车车门防盗状态的驱动模块。本实用新型的汽车门禁控制系统提高了汽车的防盗性能，且安全可靠易于实现。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及车辆的安全保护技术领域，尤其是涉及一种汽车门禁控制系统及设备。
【背景技术】
如今，随着生活水平质量的提高，汽车已逐渐成为越来越多的人出行的代步工具，汽车产业也取得了长足的发展，然而随着私有车辆的增多，汽车被盗的事件也相应增加，汽车的安全防盗性能无疑是每个用户相当关注的部分。
传统的用于汽车门禁的控制系统主要采用固定编码集成电路或者低于64位算法的专用芯片，但由于此类编解码芯片的发出或接收的信息编码长度有限，所以该信息较容易通过在空中捕捉电波码字和扫描跟踪的等系统破解，安全性较差，容易造成汽车被盗，从而给车主带来巨大损失及造成社会的不稳定。
【实用新型内容】
本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的汽车门禁的密码易被破解、安全性能较差的缺陷，提供一种抗破解能力强、安全性能高的汽车门禁控制系统及设备。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种汽车门禁控制系统，包括一随身携带的应答卡及设于汽车内部的主机，所述应答卡包括：
一用于通过对称分组加密算法AES-CMAC对汽车门禁所用的指令明文加密成指令密文的对称分组加密模块及
连接于所述对称分组加密模块、用于将所述指令密文以无线射频方式发送给主机的RF发射模块；
所述主机包括：
一用于接收所述RF发射模块发送的指令密文的RF接收模块；
连接于所述RF接收模块、用于对所述接收的指令密文进行解码的解码模块及
连接于所述解码模块、用于驱动执行部件解除或开启汽车车门防盗状态的驱动模块。
进一步，在上述汽车门禁控制系统中，所述应答卡还包括一用于输入动作指令的按键。
进一步，在上述汽车门禁控制系统中，所述对称分组加密模块进一步包括：
用于在通过所述应答卡的按键输入动作指令，更新钥匙序列号及周期滚码数据更新子模块及
连接于所述数据更新子模块、用于对指令明文进行AES-CMAC算法加密处理的加密处理子模块。
进一步，在上述汽车门禁控制系统中，所述对称分组加密模块及RF发射模块内嵌于集成射频发射功能的单片机芯片。
进一步，在上述汽车门禁控制系统中，所述单片机型号为ATA5774。
进一步，在上述汽车门禁控制系统中，所述RF发射模块发送载波的频率采用UHF波段的433Mhz。
进一步，在上述汽车门禁控制系统中，所述解码模块进一步包括：
一用于对接收到的指令密文进行钥匙序列号及周期滚码进行匹配德匹配子模块及
连接于所述匹配子模块、用于对匹配的指令密文进行AES-CMAC算法解码的解码处理子模块。
进一步，在上述汽车门禁控制系统中，所述RF接收模块、解码处理模块及驱动模块内嵌于集成射频发射功能的单片机中。
进一步，在上述汽车门禁控制系统中，所述单片机型号为ATA5724。
本实用新型还提供一种包括上述系统的汽车门禁控制设备。
本实用新型汽车门禁控制系统及设备采用对称分组加密算法AES-CMAC对传输信号加密，其具有密钥加层的混乱和扩散性提高汽车门禁的抗线性密码分析和抗差分分析能力，提高了汽车的防盗性能，且安全可靠易于实现。
【附图说明】
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
图1是本实用新型汽车门禁控制系统较佳实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
为了更好地说明本实用新型的内容，下面结合较佳实施例对本实用新型的技术方案作进一步的说明。
请参阅图1，图1是本实用新型汽车门禁控制系统较佳实施例的结构示意图。本实施例的汽车门禁控制系统包括一随身携带的应答卡10及设于汽车内部的主机20。所述应答卡10还包括一按键，通过按下该按键可输入动作指令，使得应答卡10发出无线控制信号，以控制主机20解除或开启汽车车门防盗状态。
所述应答卡10包括一对称分组加密模块12及与其连接的RF发射模块14，所述对称分组加密模块12用于通过对称分组加密算法AES-CMAC对汽车门禁所用的指令明文加密成指令密文，所述RF发射模块14用于将所述指令密文以无线射频方式发送给主机20。
其中，对称分组加密算法AES-CMAC(高级加密标准-基于密码的信息认证码)，利用AES算法密钥加层的混乱和扩散性提高汽车门禁的抗线性密码分析和抗差分分析能力，从而显著提高汽车的防盗性能。其中，AES算法是比利时密码专家Joan DaeMen和VinCent RijMen提出的Rijndael分组数据加密算法，并于2002年5月改编而成AES(Advanced Encryption Standard，高级加密标准)。
进一步地，所述对称分组加密模块12具体包括：数据更新子模块122及与其连接的加密处理子模块124，所述数据更新子模块122用于在通过应答卡10的按键输入动作指令，更新钥匙序列号及周期滚码；所述加密处理子模块124，用于对指令明文进行AES-CMAC算法加密处理。
所述对称分组加密模块12及RF发射模块14内嵌于集成射频发射功能的单片机中，具体可为ATMEL公司研制并生产的ATA5774；发送载波频率采用UHF波段的433Mhz ASK模式，ATMEL公司的ATA5774单片机是一个集成ATtiny44V单片机与UHF PLL射频发送模块的芯片。该单片机通过读取EEPROM中的KEY值，把所要用的指令明文用KEY通过AES-CMAC算出指令密文；再将所述指令密文通过单片机以Manchester编码的形式送与串行通讯寄器；串行通讯将数据以串行方式传输到连接有RF发射模块14的单片机端口，所述RF发射模块14通过调制此端口送来的电平将指令密文以射频方式发出。
所述主机20包括一RF接收模块22、连接于RF接收模块22的解码模块24及连接于解码模块24的驱动模块26。所述RF接收模块22用于接收RF发射模块14发送的指令密文；所述解码模块24，用于对所述接收的指令密文进行解码；所述驱动模块26用于驱动执行部件解除或开启汽车车门防盗状态。
进一步地，所述解码模块24包括匹配子模块242及与其连接的解码处理子模块244。所述匹配子模块242用于对接收到的指令密文进行钥匙序列号及周期滚码进行匹配；所述解码处理子模块244用于对匹配的指令密文进行AES-CMAC算法解码。
RF接收模块22、解码处理模块24及驱动模块26内嵌于集成射频发射功能的单片机中，具体可为ATMEL公司生产的ATA5724射频接收芯片；ATA5724是集成LC-VCO和PLL Loop Filter的射频接收芯片，其在ASK模式下可达113dbm的灵敏度，且其带宽可达300K；指令密文以Manchester编码形式接收并送与解码处理模块24解码。
本实施例中，所述汽车门禁控制系统工作过程如下：
当用户需要锁住汽车门禁时，首先通过按下应答卡10的按键输入动作指令，所述应答卡10中对称分组加密模块12的数据更新子模块122将更新钥匙序列号及周期滚码，所述加密处理子模块124将对包含有更新后钥匙序列号及周期滚码的指令明文进行AES-CMAC算法加密处理，得到指令密文，所述指令明文加入钥匙序列号及周期滚码后，不同的钥匙所发出的射频信号不相同，即钥匙每次所发送的报文均不同，而一个接收端只能与识别一定数量的钥匙，接收端对于已经处理过的报文信息不做处理，通过已经发送出的报文不能推算出后面发送过程中或将要发出的报文信息，所以防止了通过截获射频信息而破解密钥，提高了汽车防盗的性能；接着所述指令密文通过单片机以Manchester编码的形式送与串行通讯寄器，所述串行通讯将数据以串行方式传输到连接有RF发射模块14的单片机端口，所述RF发射模块14通过调制此端口送来的电平将指令密文以射频方式发出。
所述主机20通过其解码模块24接收到上述发送的指令密文后，所述解码模块24的匹配子模块242将对接收到的指令密文进行钥匙序列号及周期滚码进行匹配，若匹配成功，则所述解码处理子模块244用于对匹配的指令密文进行AES-CMAC算法解码，得到指令明文并发送给驱动模块26，所述驱动模块26将通过解码成功后的指令明文驱动执行部件锁住汽车门禁，即开启汽车车门防盗状态。
同理，当用户需要解除汽车门禁时，用户也是通过应答卡10发射无线信号，来控制主机20来解除汽车门禁，即解除汽车车门防盗状态。
另外，本实用新型还提供一种包括上述汽车门禁控制系统的设备。
本实用新型汽车门禁控制系统及设备通过采用AES-CMAC对称分组加密算法，利用AES算法密钥加层的混乱和扩散性提高汽车门禁的抗线性密码分析和抗差分分析能力，有效地防止了对非法捕捉和扫描跟踪而破解密钥，提高了汽车的防盗性能，且安全可靠易于实现。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种汽车门禁控制系统，包括一随身携带的应答卡及设于汽车内部的主机，其特征在于，所述应答卡包括：
一用于通过对称分组加密算法AES-CMAC对汽车门禁所用的指令明文加密成指令密文的对称分组加密模块及
连接于所述对称分组加密模块、用于将所述指令密文以无线射频方式发送给主机的RF发射模块；
所述主机包括：
一用于接收所述RF发射模块发送的指令密文的RF接收模块；
连接于所述RF接收模块、用于对所述接收的指令密文进行解码的解码模块及
连接于所述解码模块、用于驱动执行部件解除或开启汽车车门防盗状态的驱动模块。
2.根据权利要求1所述的汽车门禁控制系统，其特征在于：所述应答卡还包括一用于输入动作指令的按键。
3.根据权利要求2所述的汽车门禁控制系统，其特征在于：所述对称分组加密模块进一步包括：
用于在通过所述应答卡的按键输入动作指令，更新钥匙序列号及周期滚码数据更新子模块及
连接于所述数据更新子模块、用于对指令明文进行AES-CMAC算法加密处理的加密处理子模块。
4.根据权利要求1所述的汽车门禁控制系统，其特征在于：所述对称分组加密模块及RF发射模块内嵌于集成射频发射功能的单片机芯片。
5.根据权利要求4所述的汽车门禁控制系统，其特征在于：所述单片机型号为ATA5774。
6.根据权利要求5所述的汽车门禁控制系统，其特征在于：所述RF发射模块发送载波的频率采用UHF波段的433Mhz。
7.根据权利要求1所述的汽车门禁控制系统，其特征在于：所述解码模块进一步包括：
一用于对接收到的指令密文进行钥匙序列号及周期滚码进行匹配德匹配子模块及
连接于所述匹配子模块、用于对匹配的指令密文进行AES-CMAC算法解码的解码处理子模块。
8.根据权利要求1所述的汽车门禁控制系统，其特征在于：所述RF接收模块、解码处理模块及驱动模块内嵌于集成射频发射功能的单片机中。
9.根据权利要求7所述的汽车门禁控制系统，其特征在于：所述单片机型号为ATA5724。
10.一种汽车门禁控制设备，其特征在于，所述设备包括如权利要求1-9任一项所述的汽车门禁控制系统。
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