DE19600556A1 - Verfahren zum Betreiben eines Diebstahlschutzsystems und Diebstahlschutzsystem - Google Patents

Verfahren zum Betreiben eines Diebstahlschutzsystems und Diebstahlschutzsystem

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Diebstahlschutzsystems, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, und ein Diebstahlschutzsystem.
Ein bekanntes Diebstahlschutzsystem (EP 0 257 376 A1) weist einen Schlüssel und ein Schloß auf. Der Schlüssel sendet bei Betätigen ein Codesignal aus, das im Schloß mit einem Sollcodesignal verglichen wird. Wenn das Codesignal nicht mit dem Sollcodesignal übereinstimmt, wird innerhalb eines ersten Fangbereichs nachgeschaut, ob dort ein gleiches Sollcodesi­ gnal vorhanden ist. Wenn auch in dem ersten Fangbereich keine Übereinstimmung besteht, so müssen zwei aufeinanderfolgende Codesignale mit zwei aufeinanderfolgenden Sollcodesignalen übereinstimmen.
Bei diesem Diebstahlschutzsystem muß eine vollständige Über­ einstimmung zwischen dem übertragenen Codesignal und dem im Schloß errechneten Sollcodesignal bestehen. Bei Übertragungs­ störungen, die das Codesignal zum Teil verfälschen, können entweder die Türen nicht entriegelt werden oder es muß ein erneuter Versuch gestartet werden.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Diebstahl­ schutzsystem zu schaffen, das ein sicheres Ver- oder Entrie­ geln oder ein sicheres Lösen der Wegfahrsperre auch bei Über­ tragungsstörungen zuläßt.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 und durch ein Diebstahl­ schutzsystem mit den Merkmalen von Anspruch 5 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an­ hand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zei­ gen:
Fig. 1 Ein schematisches Blockschaltbild des erfindungsge­ mäßen Diebstahlschutzsystems,
Fig. 2 Codeworte des Diebstahlschutzsystems und
Fig. 3 Ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betreiben des Diebstahlschutzsystems.
Ein erfindungsgemäßes Diebstahlschutzsystem weist ein Schloß 1 (Fig. 1) und einen Schlüssel 2 auf. Im Schloß 1 ist eine Recheneinheit 11 angeordnet, die zunächst eine Zufallszahl erzeugt (vgl. auch Fig. 3). Die Zufallszahl wird mit Hilfe einer Sende- und Empfangseinheit, die einen Schwingkreis mit einer Spule 12 und einem Kondensator 13 aufweist, zum Schlüs­ sel 2 übertragen, wenn der Schlüssel 2 in unmittelbarer Nähe des Schlosses 1 angeordnet ist.
Im Schlüssel 2 ist ebenfalls ein Sende- und Empfangseinheit mit einem Schwingkreis, der eine Spule 21 und einen Kondensa­ tor 22 aufweist, über die die Zufallszahl empfangen wird. Die Zufallszahl wird einer schlüsselseitigen Recheneinheit 23 zu­ geführt, die einen mathematischen Algorithmus auf die Zu­ fallszahl und auf eine in dem Schlüssel 2 gespeicherte, nicht auslesbare Geheimzahl mehrfach anwendet.
Somit wird ein Codewort erzeugt, das über die induktiv mit­ einander gekoppelten Spulen 12, 21 zu dem Schloß 1 zurück­ übertragen wird.
In der Recheneinheit 11 des Schlosses 1 wird der gleiche ma­ thematischen Algorithmus wie im Schlüssel 2 auf die Zufalls­ zahl und die ebenfalls im Schloß 1 gespeicherte Geheimzahl angewendet. Somit wird im Schloß 1 ein Sollcodewort erzeugt, das einem Komparator 14 zugeführt wird. Das von dem Schlüssel 2 empfangene Codewort wird dem Komparator 14 ebenfalls zuge­ führt. Das Codewort und das Sollcodewort werden in dem Kompa­ rator 14 miteinander verglichen und wenn zumindest ein Groß­ teil des Codeworts und ein Großteil des Sollcodeworts mitein­ ander übereinstimmen, wird ein Freigabesignal erzeugt, das die Türen des Fahrzeugs ver- oder entriegelt oder die Weg­ fahrsperre löst.
Die Codeworte und die Zufallszahl sowie die Geheimzahl sind binär codierte Signale mit jeweils einer vorgegebenen Anzahl von Bits. So kann beispielsweise die Zufallszahl 6 Byte, d. h. 48 Bit lang sein. In dem Schlüssel 2 kann eine Geheimzahl mit einer Länge von 16 Byte gespeichert sein. Als einfachstes Beispiel eines mathematischen Algorithmus kann beispielsweise eine EXOR-Verknüpfung auf die Zufallszahl und die Geheimzahl mehrfach angewendet werden, so daß z. B. ein 6 Byte langes Codewort erzeugt wird. Das gleiche geschieht im Schloß 1, wo ein 6 Byte langes Sollcodewort aus der Zufallszahl sowie der Geheimzahl und dem mathematischen Algorithmus erzeugt wird.
Das empfangene Codewort und das erzeugte Sollcodewort werden in dem Komparator Bit für Bit miteinander verglichen. Infolge von Übertragungsstörungen, die durch EMV-Störungen in der Um­ gebung des Diebstahlschutzsystems oder durch externe Störsen­ der verursacht sind, kann es vorkommen, daß die Übertragung des Codeworts gestört wird. Dadurch können sich einige Bits des Codeworts unbeabsichtigt verändern. Die Auswirkungen ei­ ner solchen Störung sind beispielhaft in der Fig. 2 darge­ stellt. Dort ist das Codewort oben dargestellt und unter­ scheidet sich infolge einer Störung in zwei Bits von dem un­ ten dargestellten Sollcodewort.
Bei dem erfindungsgemäßen Diebstahlschutzsystem ist es nun zugelassen, daß sich das empfangene Codewort und das erzeugte Sollcodewort in einer vorgegebenen maximalen Anzahl von feh­ lerhaften Bits, zum Beispiel von 10 Bits, unterscheiden. Erst wenn sich die beiden Codeworte um mehr als die maximale An­ zahl von fehlerhaften Bits unterscheiden, wird das Freigabe­ signal nicht mehr erzeugt.
Das Diebstahlschutzsystem kann auch derart ausgestaltet sein, daß pro Byte (d. h. pro 8 Bit) oder pro 4 Bit ein einziges fehlerhaftes Bit zugelassen wird. In diesem Fall würde ein Codewort nach Fig. 2 nicht zu einem Freigabesignal führen, da im zweiten Byte gleich zwei Bits fehlerhaft sind. Je weni­ ger fehlerhafte Bits insgesamt zugelassen werden, desto höher ist die Sicherheit des Diebstahlschutzsystems. Aber gleich­ zeitig steigt die Anfälligkeit gegen äußere Störungen.
Mit diesem Diebstahlschutzsystem wird erreicht, daß die Weg­ fahrsperre beim Starten des Kraftfahrzeugs auch bei kleineren EMV-Störungen gelöst werden kann. Es ist dann kein zweiter Startversuch mehr notwendig. Ebenso können die Türen sicher ent- oder verriegelt werden.
Die Funktion einer Wegfahrsperre kann dabei in einem Motor­ steuergerät realisiert sein. Nur wenn das berechtigte Freiga­ besignal zum Motorsteuergerät gelangt, ist ein Starten des Motors und ein Fahren des Kraftfahrzeugs möglich. Das Motor­ steuergerät kann auch die Zufallszahl erzeugen und dem Schloß 1 zuleiten.
Dem Codewort kann auch einen fahrzeugspezifischen Anteil auf­ weisen, der entweder an das Codewort vor dem Aussenden ange­ hängt wird oder auf den auch der mathematische Algorithmus angewendet wird. Das Sollcodewort muß dann auch einen solchen fahrzeugspezifischen Teil aufweisen.
Die Recheneinheit im Schlüssel 2 und im Schloß 1 kann als Kryptotransponder ausgebildet sein. In einem solchen Trans­ ponder läuft ein festgelegter mathematischer Algorithmus ab, der auf die Zufallszahl und die Geheimzahl mehrfach angewen­ det wird. Der Algorithmus kann von außen nicht ausgelesen werden.
Die Energie für den Schlüssel 2 kann mit der Zufallszahl zu dem Schlüssel 2 gesendet und in einem Energiespeicher 24 zwi­ schengespeichert werden. Der Schlüssel 2 kann aber auch eine eigene Batterie oder einen wiederaufladbaren Akkumulator auf­ weisen.
Als Schlüssel 2 wird bei dem Diebstahlschutzsystem eine Vor­ richtung bezeichnet, die ein Zufallswort empfängt, dieses verarbeitet und ein Codewort zu dem Schloß 1 zurücksendet. Diese Vorrichtung kann auf einem herkömmlichen mechanischen Schlüssel 2, auf einer scheckkartengroßen Karte oder auf ei­ ner funktionell gleichwertigen mechanischen Vorrichtung ange­ ordnet sein.
Als Schloß 1 wird eine Vorrichtung bezeichnet, die das Zu­ fallswort aussendet und das Codewort empfängt. Das empfangene Codewort wird mit einem im Schloß 1 erzeugten Sollcodewort verglichen. Das Schloß 1 erzeugt bei berechtigtem Codewort ein Freigabesignal, das an ein Sicherheitsaggregat, wie die Wegfahrsperre, oder an die Türverriegelungen ausgesendet wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Diebstahl­ schutzsystems kann überall dort verwendet werden, wo bisher Kryptoverfahren zur Identifikation oder Authentifikation ein­ gesetzt werden. So kann es beispielsweise auch für Krypto- Chipkarten, Telefonkarten, Scheckkarten für den Geldautoma­ ten, usw. eingesetzt werden.
Vorteilhafterweise wird das Diebstahlschutzsystem bei Kraft­ fahrzeugen verwendet, wobei der Schlüssel 2 ein Zündschlüssel ist, der dann die Zufallszahl empfängt, wenn der Zündschlüs­ sel im Zündschloß steckt und zum Starten des Motors im Zünd­ schloß gedreht wird.

Claims (6)

1. Verfahren zum Betreiben eines Diebstahlschutzsystems, ins­ besondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Schloß (1) und ei­ nem Schlüssel (2), gekennzeichnet durch folgende Schritte:
  • - daß ein erstes Codewort im Schloß (1) erzeugt und von einem schloßseitigen Sender (12) zu dem Schlüssel (2) gesendet wird,
  • - daß im Schlüssel (2) ein zweites Codewort aus dem ersten Codewort und mit Hilfe eines im Schlüssel gespeicherten ma­ thematischen Algorithmus erzeugt wird,
  • - daß das zweite Codewort über einen schlüsselseitigen Sender (21) zu dem Schloß (12) gesendet wird,
  • - daß das zweite Codewort einer schloßseitigen Vergleichsein­ heit (14) zugeleitet wird,
  • - daß ein Sollcodewort in einer schloßseitigen Recheneinheit (11) aus dem ersten Codewort und einem mathematischen Algo­ rithmus, der gleich dem Algorithmus im Schlüssel (2) ist, erzeugt und ebenfalls der Vergleichseinheit (14) zugeleitet wird, und
  • - daß das empfangene, zweite Codewort in der Vergleichsein­ heit (14) mit dem Sollcodewort verglichen wird und wenn zu­ mindest ein Teil des Codeworts mit zumindest einem Teil des Sollcodeworts übereinstimmt, ein Freigabesignal erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mathematische Algorithmus ein Kryptoalgorithmus ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sollcodewort und das empfangene, zweite Codewort Bit für Bit miteinander verglichen werden und wenn zumindest eine Min­ destanzahl von Bits übereinstimmt, das Freigabesignal erzeugt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sollcodewort und das empfangene, zweite Codewort in Gruppen von jeweils mehreren Bits miteinander verglichen wird und wenn jeweils zumindest alle Bits einer Gruppe bis auf eines mit denjenigen des Sollcodeworts übereinstimmen, das Freiga­ besignal erzeugt wird.
5. Diebstahlschutzsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Schlüssel (1) und einem Schloß (2), das mit einem Verfahren nach Anspruch 1 betrieben wird.
6. Diebstahlschutzsystem nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der schloßseitige Sender und der schlüsselsei­ tige Sender als Spulen (12, 21) ausgebildet sind, wobei die Codeworte transformatorisch zwischen den Spulen hin- und her übertragen werden.
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