不斷發(fā)展的汽車(chē)防盜技術(shù)

1、不斷發(fā)展的汽車(chē)防盜技術(shù)汽車(chē)制造商們正在采用各種復(fù)雜的技術(shù)手段來(lái)保護(hù)車(chē)主的 汽車(chē)財(cái)產(chǎn)。而人們也越來(lái)越多地認(rèn)識(shí)到，不斷改進(jìn)的汽車(chē)防盜技 術(shù)可以大大地節(jié)省維護(hù)汽車(chē)的時(shí)間。本文將介紹汽車(chē)防盜系統(tǒng)當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展水平以及進(jìn)一步的發(fā)展方向。如果說(shuō)這幾年一些汽車(chē)技術(shù)始終在不斷進(jìn)步的話，那 么，汽車(chē)防盜技術(shù)可算作是其中之一。1986年，通用公司首次推出了汽車(chē)防盜系統(tǒng)（Vehicle Anti-Theft System ，縮寫(xiě)為 VATS ,到目前為止，通用公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了第四代汽車(chē)防盜產(chǎn) 品。在汽車(chē)領(lǐng)域，所有美國(guó)、日本和歐洲的主要汽車(chē)制造商最新 開(kāi)發(fā)出來(lái)的防盜系統(tǒng)，在面世之初就要準(zhǔn)備迎接更加先進(jìn)的防盜 技術(shù)的沖

2、擊和挑戰(zhàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2003年，在美國(guó)大約有價(jià)值 80億美元的汽 車(chē)被盜，其中只有約 65%的汽車(chē)最終被找了回來(lái)。加拿大政府 有關(guān)部門(mén)估計(jì)，在2003年加拿大國(guó)內(nèi)有2萬(wàn)輛汽車(chē)被盜，其中 一部分已經(jīng)被運(yùn)出國(guó)外了。與此同時(shí)，汽車(chē)防盜系統(tǒng)也對(duì)汽車(chē)維修養(yǎng)護(hù)行業(yè)產(chǎn)生 了巨大影響?，F(xiàn)在，你甚至不必?fù)?dān)心汽車(chē)被盜而蒙受巨大損失。 如果丟了鑰匙，你知道會(huì)怎么樣嗎？最近， 我的一個(gè)朋友丟了他的福特車(chē)的鑰匙， 花了 108 美元才配了一把車(chē)鑰匙和鑰匙鏈， 真 不便宜。如果你想擁有昂貴的歐洲品牌汽車(chē)的話， 就更不便宜啦， 僅僅為了更換車(chē)鑰匙和防盜電腦， 可能就要花掉數(shù)千美元。 正當(dāng) 我們?yōu)槭欠袷褂眠@些昂貴的汽車(chē)防盜產(chǎn)品

3、而猶豫不決的時(shí)候， 新 一代更先進(jìn)的汽車(chē)防盜產(chǎn)品又接踵而至了。好，讓我們來(lái)看看現(xiàn)在的汽車(chē)防盜技術(shù)究竟發(fā)展到了 怎樣的水平， 并且還將發(fā)展到怎樣的技術(shù)高度， 偷車(chē)賊又需要多 少時(shí)間才能破解這些最先進(jìn)的防盜技術(shù)。雖然通用公司早期的 VATS早已經(jīng)過(guò)時(shí)了，但客觀地說(shuō)， 它仍然是當(dāng)年被其他汽車(chē)制造商廣泛采用的典型汽車(chē)防盜產(chǎn)品。通用公司最初的 VATS是第一代防盜系統(tǒng)的杰出代表。這種VATS 的車(chē)鑰匙中安裝了嵌入式電阻， 當(dāng)車(chē)鑰匙插入車(chē)鎖中， 車(chē)鎖內(nèi)兩 根精細(xì)的線接觸到車(chē)鑰匙內(nèi)部電阻， 然后防盜系統(tǒng)的處理模塊通 過(guò)觸點(diǎn)就能讀出電阻值， 并與預(yù)先設(shè)定的固定電阻值比較。 如果 兩個(gè)阻值吻合，則允許啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)

4、。如果不吻合，則只有在 10 分鐘之后才能再次嘗試啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，從而起到了防盜作用。1996 年,VATS防盜系統(tǒng)被更受歡迎的 Passlock防盜 系統(tǒng)所取代。Passlock的工作原理和VATS很相似，而不同之處 在于Passlock將檢測(cè)電阻嵌入到點(diǎn)火開(kāi)關(guān)中。Passlock H實(shí)際上具有兩個(gè)檢測(cè)變量， 即需要檢測(cè)兩個(gè)電阻值， 但是從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，它還是屬于基于檢測(cè)電阻值原理的防盜系統(tǒng)當(dāng)防盜系統(tǒng)發(fā)展到Passlock川、Passlock川+及福特公司的SecuriLock （被動(dòng)防盜系統(tǒng)） 的時(shí)候， 當(dāng)然還包括其它類(lèi)似的系 統(tǒng)，開(kāi)始應(yīng)用了基于無(wú)線應(yīng)答器的無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)（RFID），這種技術(shù)

5、最基本的原理就是通過(guò)無(wú)線電波識(shí)別人或物體。RFID 具體的工作原理是， 當(dāng)無(wú)線應(yīng)答器產(chǎn)生的無(wú)線電 信號(hào)進(jìn)入可識(shí)別（讀入）區(qū)域時(shí)，解讀器會(huì)立即捕捉到信號(hào)，然 后送至計(jì)算機(jī)或其它邏輯處理器進(jìn)行反射調(diào)制處理， 還原成物體 或人的信息， 從而達(dá)到識(shí)別物體或人的目的。 其實(shí)這種工作原理 已經(jīng)應(yīng)用在生活中的許多方面，例如判斷馬拉松隊(duì)員的沖線順 序，對(duì)經(jīng)過(guò)收費(fèi)站的車(chē)輛進(jìn)行無(wú)需減速的自動(dòng)繳費(fèi)， 利用塑料射 頻卡對(duì)需要通過(guò)安全門(mén)的人員進(jìn)行檢查等， 都是這種技術(shù)很好的 應(yīng)用范例。為了將 RFID 技術(shù)應(yīng)用于汽車(chē)防盜系統(tǒng)， 基于車(chē)鑰匙的 防盜系統(tǒng)的電路阻斷系統(tǒng)需要四個(gè)主要組成部件。 其中核心的部 件是無(wú)線應(yīng)答器，

6、無(wú)線應(yīng)答器的內(nèi)部有一種無(wú)內(nèi)部電池供電的芯 片。為了能使這種芯片進(jìn)行工作，需要外部能源為其提供動(dòng)力。 無(wú)線接收器通過(guò)一個(gè)纏繞狀的天線產(chǎn)生 134.2kHz 的高頻磁場(chǎng)， 這個(gè)磁場(chǎng)所具有的能量能夠驅(qū)動(dòng)無(wú)線應(yīng)答器的微芯片電路， 而芯片則以調(diào)制電磁波信號(hào)的形式將數(shù)據(jù)流發(fā)送給解讀器，然后解讀器再將它轉(zhuǎn)換成相關(guān)數(shù)據(jù)。最后控制計(jì)算器對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處 理，從而進(jìn)行管理控制。無(wú)線射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本通信方式分為全雙工方式和半雙 工方式兩種。在全雙工方式下，驅(qū)動(dòng)無(wú)線應(yīng)答器的無(wú)線電波能量 和無(wú)線應(yīng)答器所產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)能在同一時(shí)刻進(jìn)行傳輸。在半雙工方式下兩者的傳輸不是同時(shí)進(jìn)行的。無(wú)線應(yīng)答器通過(guò)電路中的電容器儲(chǔ)存所接收的

7、能量。 一旦無(wú)線電波發(fā)送停止， 應(yīng)答器就可 以利用存儲(chǔ)的能量發(fā)送數(shù)據(jù)。 雖然兩種傳輸方式有不同的有效距 離和成本，但是所達(dá)到的安全等級(jí)是一樣的。無(wú)論是基于電阻式的防盜系統(tǒng)還是基于無(wú)線射頻識(shí)別 的防盜系統(tǒng)，總有一些不法分子會(huì)想方設(shè)法破解它們。發(fā)動(dòng)機(jī)遙控啟動(dòng)系統(tǒng)制造商就是眾多合法破解防盜系統(tǒng)者之一。假設(shè)一個(gè)粗心的車(chē)主將車(chē)鑰匙忘在了點(diǎn)火開(kāi)關(guān)上，只要使用制造商們所銷(xiāo)售的破解模塊加上遙控啟動(dòng)器， 至少是在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)所需要的時(shí) 間內(nèi)就足以破解其防盜系統(tǒng)了。最新面世的產(chǎn)品具備了更高的安全系數(shù)。其中原因就 是采用了加密技術(shù)，這種技術(shù)使得密碼不容易被截取或者破解。對(duì)密碼的安全性需求是隨著車(chē)庫(kù)門(mén)產(chǎn)業(yè)中所出現(xiàn)的問(wèn)

8、題而產(chǎn)生的。早期，車(chē)庫(kù)主人是通過(guò)發(fā)送一種唯一的識(shí)別（ ID ） 密碼來(lái)開(kāi)啟車(chē)庫(kù)門(mén)的， 這個(gè)密碼可以確保你只能打開(kāi)自己的車(chē)庫(kù) 門(mén)而不能打開(kāi)鄰居的車(chē)庫(kù)門(mén)。 但是在任何車(chē)主發(fā)出密碼信號(hào)的同 時(shí)，那些擁有特殊設(shè)備的人都有可能截獲這些信號(hào)， 然后記錄下 來(lái)。稍后，等車(chē)主離開(kāi)了，他們?cè)俅伟l(fā)送這個(gè)密碼信號(hào)，就能夠 打開(kāi)車(chē)庫(kù)門(mén)。 更嚴(yán)重的是， 這些截獲密碼信號(hào)的人還可能因此進(jìn) 入車(chē)主家中進(jìn)行洗劫。 當(dāng)然，這種情況發(fā)生的幾率到底有多大還 無(wú)從知曉，但普遍認(rèn)為這種密碼門(mén)給家庭財(cái)產(chǎn)帶來(lái)了安全隱患。為了解決這種密碼被截獲的問(wèn)題，工程師們找到的一 個(gè)對(duì)策是使用輪動(dòng)密碼技術(shù)。 輪動(dòng)密碼技術(shù)可以基本消除截碼的 可能性。 這

9、種技術(shù)的原理是， 當(dāng)遙控器和密碼接收器在計(jì)數(shù)開(kāi)始 時(shí)，保證內(nèi)部計(jì)數(shù)器同步計(jì)數(shù)。 每次使用遙控器后， 儲(chǔ)存的密碼 會(huì)自動(dòng)增加一個(gè)特定的數(shù)值。 當(dāng)用戶按下遙控器的發(fā)送按鈕， 遙 控器內(nèi)計(jì)數(shù)器當(dāng)前儲(chǔ)存的數(shù)值和之前定好的 ID 數(shù)字一起發(fā)送出 去作為密碼。 只有當(dāng)這個(gè)密碼值和汽車(chē)內(nèi)密碼接收器計(jì)數(shù)器的數(shù) 值全部吻合的時(shí)候，車(chē)庫(kù)門(mén)才能夠打開(kāi)。不過(guò)，這種輪動(dòng)密碼技術(shù)也并非萬(wàn)無(wú)一失。Chamberlain 公司是美國(guó)最大的車(chē)庫(kù)門(mén)開(kāi)啟器制造商， 它的一種 車(chē)庫(kù)門(mén)開(kāi)啟器正是采用了輪動(dòng)密碼技術(shù)。 可是這項(xiàng)技術(shù)有被別的 公司產(chǎn)品破解的危險(xiǎn)， 公司最近正在因此而提出上訴。 一家名為Sky Link 的配件公司打算出售一

10、種可以不斷進(jìn)行密碼嘗試的車(chē) 庫(kù)門(mén)開(kāi)啟器， 如果第一次輸入的密碼不正確的話， 它可以自動(dòng)嘗 試下一個(gè)密碼數(shù)字。他們即將上市的這種產(chǎn)品能有效地破解 Chamberlain 公司生產(chǎn)的車(chē)庫(kù)門(mén)防盜系統(tǒng)。于是， Chamberlain 公司提出了上訴?？墒墙Y(jié)果卻是 Sky Link 公司勝訴了，法庭認(rèn) 為 Sky Link 公司有權(quán)銷(xiāo)售這種功用類(lèi)似于電視機(jī)遙控器的車(chē)庫(kù) 門(mén)開(kāi)啟器。隨后應(yīng)運(yùn)而生的一個(gè)解決辦法就是加密技術(shù)。作為RFID技術(shù)的主要供應(yīng)商，德州儀器（TI ）公司在它的官方網(wǎng)站 上刊登了一篇關(guān)于加密技術(shù)的論文， 論述了其中的關(guān)鍵技術(shù)。 這 項(xiàng)技術(shù)主要在于能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)主要的功能： 一個(gè)功能是對(duì)車(chē)主身

11、 份的識(shí)別， 另一個(gè)功能是驗(yàn)證這種識(shí)別的準(zhǔn)確性。 當(dāng)有人試圖啟 動(dòng)汽車(chē)時(shí)， 他將被要求證明其具有駕駛這輛汽車(chē)的權(quán)限。 證明的 方法很多，比如通過(guò)輸入“隱私”答案或者輸入密碼驗(yàn)證身份， 或者通過(guò)虹膜識(shí)別、 聲音識(shí)別、指紋識(shí)別等生理特征來(lái)驗(yàn)證身份。 可是這些前沿技術(shù)還沒(méi)被目前通用的防盜系統(tǒng)所采用。 現(xiàn)在，我 們可以假設(shè)：試圖啟動(dòng)汽車(chē)的人即使擁有了正確的無(wú)線應(yīng)答器， 他/ 她也不能立即發(fā)動(dòng)汽車(chē)，而是被要求進(jìn)入汽車(chē)防盜系統(tǒng)中更 高級(jí)別的安全系統(tǒng)，然后這個(gè)安全系統(tǒng)會(huì)向他 / 她提出一個(gè)用于 鑒別身份的問(wèn)答協(xié)議。 那么，這種基于問(wèn)答式協(xié)議的防盜系統(tǒng)會(huì) 使得汽車(chē)變得更安全。 首先汽車(chē)防盜系統(tǒng)會(huì)向使用者提出一

12、個(gè)用 于鑒別身份的問(wèn)題，然后防盜系統(tǒng)會(huì)核實(shí)收到的答案是否正確， 只有在問(wèn)題回答正確的時(shí)候使用者才能夠通過(guò)防盜系統(tǒng)而啟動(dòng) 這輛車(chē)， 或者只有在車(chē)主的密碼被合法共享的情況下， 其他人才 可以駕駛這輛車(chē)。依靠密碼保護(hù)的無(wú)線應(yīng)答器技術(shù)，汽車(chē)防盜系統(tǒng)只有 在密碼核對(duì)正確的情況下才允許使用者啟動(dòng)汽車(chē)， 否則無(wú)線應(yīng)答 器會(huì)拒絕透露儲(chǔ)存的隱私信息， 這樣就保證了能最大限度可靠地 識(shí)別真正的車(chē)主。即將面世的密碼應(yīng)答器可能會(huì)同時(shí)使用輪碼和問(wèn)答式 協(xié)議兩種方式。德州儀器公司稱這種設(shè)備為數(shù)字信號(hào)應(yīng)答器(Digital Signature Transponder，縮寫(xiě)為 DST。在 DST設(shè)定初值時(shí)，車(chē)內(nèi)防盜系統(tǒng)和應(yīng)答

13、器會(huì)對(duì)密碼的編制規(guī)則進(jìn)行交 流。只有無(wú)線接收器收到了無(wú)線應(yīng)答器對(duì)提出問(wèn)題所作的應(yīng)答， 無(wú)線應(yīng)答器才能讀出編碼規(guī)則。在DST的典型應(yīng)用中，汽車(chē)防盜系統(tǒng)將產(chǎn)生一個(gè) 40bit 的隨機(jī)數(shù)作為問(wèn)題， 通過(guò)脈寬調(diào)制方式發(fā)送給無(wú)線應(yīng)答器。 無(wú)線 應(yīng)答器先將這個(gè)問(wèn)題存入問(wèn)題寄存器。 短時(shí)間內(nèi)， 在無(wú)線收發(fā)器 供給的驅(qū)動(dòng)能量下， 無(wú)線應(yīng)答器的邏輯編碼器根據(jù)之前的編碼規(guī) 則產(chǎn)生一個(gè) 24bit 的回復(fù)答案； 隨后汽車(chē)的防盜系統(tǒng)會(huì)根據(jù)同樣 的編碼規(guī)則， 計(jì)算出對(duì)應(yīng)問(wèn)題所應(yīng)該得到的答案。 然后比較這個(gè) 答案和無(wú)線應(yīng)答器的回復(fù)答案， 如果兩者吻合， 就會(huì)將吻合信息 發(fā)送給發(fā)動(dòng)機(jī)管理中心，允許啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。德州儀器公司在

14、發(fā)表的一篇論文中指出， 從理論上講， 所有的編碼規(guī)則都有被破解的可能。 同時(shí)認(rèn)為如果在 “合理” 的 時(shí)間和擁有“合理”的資源的情況下，DST沒(méi)有被破解，那么就可以認(rèn)為這個(gè)系統(tǒng)的安全性是可以信賴的。這里，“合理”的意義指車(chē)賊允許花在偷車(chē)的時(shí)間不超過(guò) 5 分鐘；同時(shí)假定他有一把 未經(jīng)車(chē)主授權(quán)的鑰匙， 允許他破解編碼規(guī)則的時(shí)間不超過(guò) 10 天。 盡管這種應(yīng)用了 DST的防盜系統(tǒng)比前幾代防盜系統(tǒng)要安全得多， 但我們也無(wú)法肯定新一代的防盜系統(tǒng)就是百分之百的安全。對(duì)于有車(chē)一族， 他們深信目前的原裝車(chē)防盜系統(tǒng)都存在 著被破解的可能。 由于對(duì)原裝設(shè)備缺乏信心， 車(chē)主就會(huì)不斷地去 很多汽車(chē)防盜配件市場(chǎng)搜尋更加可靠的汽車(chē)防盜裝備， 從方向盤(pán) 卡鎖、金屬車(chē)輪鎖止器，到隱藏式開(kāi)關(guān)等。其中，隱藏式開(kāi)關(guān)在 工作的時(shí)候， 如果這種隱藏的開(kāi)關(guān)不開(kāi)啟， 啟動(dòng)機(jī)、 燃油泵或點(diǎn) 火器等汽車(chē)設(shè)備就都會(huì)失效。但這種保護(hù)汽車(chē)的方式同時(shí)也會(huì)帶來(lái)很多問(wèn)題，有時(shí) 候甚至超過(guò)了這些裝備所解決的問(wèn)題。 例如，由于質(zhì)量不可靠的 電氣線路和焊接可能會(huì)導(dǎo)致汽車(chē)其它系統(tǒng)出現(xiàn)故障。 而且，如果 沒(méi)有被事先告知的話， 一個(gè)新車(chē)主可能永遠(yuǎn)不知道以前的車(chē)主曾 經(jīng)給這輛車(chē)安裝了些什么設(shè)備。 甚至可能由于把不符合規(guī)定的劣 質(zhì)產(chǎn)品安裝在汽車(chē)上，從而影響了汽車(chē)的整體性