汽車防盜技術的發(fā)展方向

m.middletowncarescoalition.com 來源：互聯(lián)網(wǎng) 作者：hongzhi 類別：汽車電器維修時間：2007-08-07

如果說這幾年一些汽車技術始終在不斷進步的話，那么，汽車防盜技術可算作是其中之一。1986年，通用公司首次推出了汽車防盜系統(tǒng)（Vehicle Anti-Theft System，縮寫為VATS）, 到目前為止，通用公司已經(jīng)開發(fā)出了第四代汽車防盜產(chǎn)品。在汽車領域，所有美國、日本和歐洲的主要汽車制造商最新開發(fā)出來的防盜系統(tǒng)，在面世之初就要準備迎接更加先進的防盜技術的沖擊和挑戰(zhàn)。

據(jù)統(tǒng)計，2003年，在美國大約有價值80億美元的汽車被盜，其中只有約65％的汽車最終被找了回來。加拿大政府有關部門估計，在2003年加拿大國內有2萬輛汽車被盜，其中一部分已經(jīng)被運出國外了。

與此同時，汽車防盜系統(tǒng)也對汽車維修養(yǎng)護行業(yè)產(chǎn)生了巨大影響�，F(xiàn)在，你甚至不必擔心汽車被盜而蒙受巨大損失。如果丟了鑰匙，你知道會怎么樣嗎？最近，我的一個朋友丟了他的福特車的鑰匙，花了108美元才配了一把車鑰匙和鑰匙鏈，真不便宜。如果你想擁有昂貴的歐洲品牌汽車的話，就更不便宜啦，僅僅為了更換車鑰匙和防盜電腦，可能就要花掉數(shù)千美元。正當我們?yōu)槭欠袷褂眠@些昂貴的汽車防盜產(chǎn)品而猶豫不決的時候，新一代更先進的汽車防盜產(chǎn)品又接踵而至了。

好，讓我們來看看現(xiàn)在的汽車防盜技術究竟發(fā)展到了怎樣的水平，并且還將發(fā)展到怎樣的技術高度，偷車賊又需要多少時間才能破解這些最先進的防盜技術。

雖然通用公司早期的VATS早已經(jīng)過時了，但客觀地說，它仍然是當年被其他汽車制造商廣泛采用的典型汽車防盜產(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的車鑰匙中安裝了嵌入式電阻，當車鑰匙插入車鎖中，車鎖內兩根精細的線接觸到車鑰匙內部電阻，然后防盜系統(tǒng)的處理模塊通過觸點就能讀出電阻值，并與預先設定的固定電阻值比較。如果兩個阻值吻合，則允許啟動發(fā)動機。如果不吻合，則只有在10分鐘之后才能再次嘗試啟動發(fā)動機，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將檢測電阻嵌入到點火開關中。PasslockⅡ實際上具有兩個檢測變量，即需要檢測兩個電阻值，但是從本質上來說，它還是屬于基于檢測電阻值原理的防盜系統(tǒng)。

當防盜系統(tǒng)發(fā)展到PasslockⅢ、PasslockⅢ+及福特公司的SecuriLock（被動防盜系統(tǒng)）的時候，當然還包括其它類似的系統(tǒng)，開始應用了基于無線應答器的無線射頻識別技術（RFID），這種技術最基本的原理就是通過無線電波識別人或物體。

RFID具體的工作原理是，當無線應答器產(chǎn)生的無線電信號進入可識別（讀入）區(qū)域時，解讀器會立即捕捉到信號，然后送至計算機或其它邏輯處理器進行反射調制處理，還原成物體或人的信息，從而達到識別物體或人的目的。其實這種工作原理已經(jīng)應用在生活中的許多方面，例如判斷馬拉松隊員的沖線順序，對經(jīng)過收費站的車輛進行無需減速的自動繳費，利用塑料射頻卡對需要通過安全門的人員進行檢查等，都是這種技術很好的應用范例。

為了將RFID技術應用于汽車防盜系統(tǒng)，基于車鑰匙的防盜系統(tǒng)的電路阻斷系統(tǒng)需要四個主要組成部件。其中核心的部件是無線應答器，無線應答器的內部有一種無內部電池供電的芯片。為了能使這種芯片進行工作，需要外部能源為其提供動力。無線接收器通過一個纏繞狀的天線產(chǎn)生134.2kHz的高頻磁場，這個磁場所具有的能量能夠驅動無線應答器的微芯片電路，而芯片則以調制電磁波信號的形式將數(shù)據(jù)流發(fā)送給解讀器，然后解讀器再將它轉換成相關數(shù)據(jù)。最后控制計算器對這些數(shù)據(jù)進行處理，從而進行管理控制。

無線射頻識別系統(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，驅動無線應答器的無線電波能量和無線應答器所產(chǎn)生的數(shù)字信號能在同一時刻進行傳輸。在半雙工方式下兩者的傳輸不是同時進行的。無線應答器通過電路中的電容器儲存所接收的能量。一旦無線電波發(fā)送停止，應答器就可以利用存儲的能量發(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，但是所達到的安全等級是一樣的。

無論是基于電阻式的防盜系統(tǒng)還是基于無線射頻識別的防盜系統(tǒng)，總有一些不法分子會想方設法破解它們。發(fā)動機遙控啟動系統(tǒng)制造商就是眾多合法破解防盜系統(tǒng)者之一。假設一個粗心的車主將車鑰匙忘在了點火開關上，只要使用制造商們所銷售的破解模塊加上遙控啟動器，至少是在啟動發(fā)動機所需要的時間內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，這種技術使得密碼不容易被截取或者破解。

對密碼的安全性需求是隨著車庫門產(chǎn)業(yè)中所出現(xiàn)的問題而產(chǎn)生的。早期，車庫主人是通過發(fā)送一種唯一的識別（ID）密碼來開啟車庫門的，這個密碼可以確保你只能打開自己的車庫門而不能打開鄰居的車庫門。但是在任何車主發(fā)出密碼信號的同時，那些擁有特殊設備的人都有可能截獲這些信號，然后記錄下來。稍后，等車主離開了，他們再次發(fā)送這個密碼信號，就能夠打開車庫門。更嚴重的是，這些截獲密碼信號的人還可能因此進入車主家中進行洗劫。當然，這種情況發(fā)生的幾率到底有多大還無從知曉，但普遍認為這種密碼門給家庭財產(chǎn)帶來了安全隱患。

為了解決這種密碼被截獲的問題，工程師們找到的一個對策是使用輪動密碼技術。輪動密碼技術可以基本消除截碼的可能性。這種技術的原理是，當遙控器和密碼接收器在計數(shù)開始時，保證內部計數(shù)器同步計數(shù)。每次使用遙控器后，儲存的密碼會自動增加一個特定的數(shù)值。當用戶按下遙控器的發(fā)送按鈕，遙控器內計數(shù)器當前儲存的數(shù)值和之前定好的ID數(shù)字一起發(fā)送出去作為密碼。只有當這個密碼值和汽車內密碼接收器計數(shù)器的數(shù)值全部吻合的時候，車庫門才能夠打開。

不過，這種輪動密碼技術也并非萬無一失。Chamberlain公司是美國最大的車庫門開啟器制造商，它的一種車庫門開啟器正是采用了輪動密碼技術。可是這項技術有被別的公司產(chǎn)品破解的危險，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種可以不斷進行密碼嘗試的車庫門開啟器，如果第一次輸入的密碼不正確的話，它可以自動嘗試下一個密碼數(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)的車庫門防盜系統(tǒng)。于是，Chamberlain公司提出了上訴。可是結果卻是Sky Link公司勝訴了，法庭認為Sky Link公司有權銷售這種功用類似于電視機遙控器的車庫門開啟器。

隨后應運而生的一個解決辦法就是加密技術。作為RFID技術的主要供應商，德州儀器（TI）公司在它的官方網(wǎng)站上刊登了一篇關于加密技術的論文，論述了其中的關鍵技術。這項技術主要在于能夠實現(xiàn)兩個主要的功能：一個功能是對車主身份的識別，另一個功能是驗證這種識別的準確性。當有人試圖啟動汽車時，他將被要求證明其具有駕駛這輛汽車的權限。證明的方法很多，比如通過輸入“隱私”答案或者輸入密碼驗證身份，或者通過虹膜識別、聲音識別、指紋識別等生理特征來驗證身份。可是這些前沿技術還沒被目前通用的防盜系統(tǒng)所采用�，F(xiàn)在，我們可以假設：試圖啟動汽車的人即使擁有了正確的無線應答器，他/她也不能立即發(fā)動汽車，而是被要求進入汽車防盜系統(tǒng)中更高級別的安全系統(tǒng)，然后這個安全系統(tǒng)會向他/她提出一個用于鑒別身份的問答協(xié)議。那么，這種基于問答式協(xié)議的防盜系統(tǒng)會使得汽車變得更安全。首先汽車防盜系統(tǒng)會向使用者提出一個用于鑒別身份的問題，然后防盜系統(tǒng)會核實收到的答案是否正確，只有在問題回答正確的時候使用者才能夠通過防盜系統(tǒng)而啟動這輛車，或者只有在車主的密碼被合法共享的情況下，其他人才可以駕駛這輛車。

依靠密碼保護的無線應答器技術，汽車防盜系統(tǒng)只有在密碼核對正確的情況下才允許使用者啟動汽車，否則無線應答器會拒絕透露儲存的隱私信息，這樣就保證了能最大限度可靠地識別真正的車主。

即將面世的密碼應答器可能會同時使用輪碼和問答式協(xié)議兩種方式。德州儀器公司稱這種設備為數(shù)字信號應答器（Digital Signature Transponder，縮寫為DST）。在DST設定初值時，車內防盜系統(tǒng)和應答器會對密碼的編制規(guī)則進行交流。只有無線接收器收到了無線應答器對提出問題所作的應答，無線應答器才能讀出編碼規(guī)則。

在DST的典型應用中，汽車防盜系統(tǒng)將產(chǎn)生一個40bit的隨機數(shù)作為問題，通過脈寬調制方式發(fā)送給無線應答器。無線應答器先將這個問題存入問題寄存器。短時間內，在無線收發(fā)器供給的驅動能量下，無線應答器的邏輯編碼器根據(jù)之前的編碼規(guī)則產(chǎn)生一個24bit的回復答案；隨后汽車的防盜系統(tǒng)會根據(jù)同樣的編碼規(guī)則，計算出對應問題所應該得到的答案。然后比較這個答案和無線應答器的回復答案，如果兩者吻合，就會將吻合信息發(fā)送給發(fā)動機管理中心，允許啟動發(fā)動機。

德州儀器公司在發(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。同時認為如果在“合理”的時間和擁有“合理”的資源的情況下，DST沒有被破解，那么就可以認為這個系統(tǒng)的安全性是可以信賴的。這里，“合理”的意義指車賊允許花在偷車的時間不超過5分鐘；同時假定他有一把未經(jīng)車主授權的鑰匙，允許他破解編碼規(guī)則的時間不超過10天。盡管這種應用了DST的防盜系統(tǒng)比前幾代防盜系統(tǒng)要安全得多，但我們也無法肯定新一代的防盜系統(tǒng)就是百分之百的安全。

對于有車一族，他們深信目前的原裝車防盜系統(tǒng)都存在著被破解的可能。由于對原裝設備缺乏信心，車主就會不斷地去很多汽車防盜配件市場搜尋更加可靠的汽車防盜裝備，從方向盤卡鎖、金屬車輪鎖止器，到隱藏式開關等。其中，隱藏式開關在工作的時候，如果這種隱藏的開關不開啟，啟動機、燃油泵或點火器等汽車設備就都會失效。

但這種保護汽車的方式同時也會帶來很多問題，有時候甚至超過了這些裝備所解決的問題。例如，由于質量不可靠的電氣線路和焊接可能會導致汽車其它系統(tǒng)出現(xiàn)故障。而且，如果沒有被事先告知的話，一個新車主可能永遠不知道以前的車主曾經(jīng)給這輛車安裝了些什么設備。甚至可能由于把不符合規(guī)定的劣質產(chǎn)品安裝在汽車上，從而影響了汽車的整體性能。

在車主打算為自己的汽車增加一些防盜裝備而又拿不定主意的時候，通常最可靠的措施就是向使用過這些防盜裝備的人請教，哪些附加的防盜配件確實能夠起到保護作用。車主也可以關注那種非原裝的可以拆換的電器控制裝置和電器控制模塊。由于我們總是想著要增加汽車防盜裝備，以使我們的汽車能夠得到更加安全的保護，所以在購買防盜設備的時候不能太過于急躁，最好等到更多的防盜裝置經(jīng)過實踐檢驗，證明確實有效后再購買。但是無論如何，為了增添防盜裝置花費過多的時間和金錢的做法并不是可取的。