专利名称：汽车门禁控制方法
汽车门禁控制方法
技术领域：
本发明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方法。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方法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方法破解，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。
发明内容本发明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方法。为了解决上述技术问题，本发明提供一种汽车门禁控制方法，包括以下步骤步骤Sl 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，并以无线射频方式发送出去；步骤S2 接收所述发送的指令密文，对所述接收的指令密文进行解码；步骤S3 通过解码成功后的指令明文驱动执行部件开启或关闭汽车门锁。进一步，在上述汽车门禁控制方法中，所述步骤Sl具体包括通过车钥匙按键输入动作指令，更新钥匙序列号及周期滚码；
对指令明文进行AES-CMAC算法加密处理；将加密后的指令密文通过串行寄存器传输给射频发送端，所述射频发送端将密文 以无线射频方式发出。进一步，在上述汽车门禁控制方法中，所述AES-CMAC算法加密步骤包括初始后对指令明文起始字节进行圈密钥加法变换；依次进行字节代替变换、行移位变换、列混合变换及圈密钥加法变换并循环重复 直到指令明文的末尾字节；对所述指令明文中末尾字节只进行字节代替变换，行移位变换和圈密钥加法变 换。进一步，在上述汽车门禁控制方法中，所述射频发送端为集成射频功能的ATA5774 单片机芯片。进一步，在上述汽车门禁控制方法中，所述步骤S2具体包括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；对匹配的指令密文进行AES-CMAC算法解码；
读取解码成功后的指令明文，转换成执行命令。进一步，在上述汽车门禁控制方法中，所述步骤S3具体包括根据解码成功后的 指令明文将开门或关门的信息发送给驱动部分，以驱动执行元件打开或关闭门锁。本发明汽车门禁控制方法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。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图1是本发明汽车门禁控制方法较佳实施例的流程示意图；图2是图1中步骤Sl的具体流程示意图；图3是图1中步骤Sl的具体流程示意具体实施方式基于现有汽车门禁的控制方法的芯片加密编码长度有限，且复杂度较低，本发明 汽车门禁控制方法采用对称分组加密算法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 EncryptionStandard,高级力口密标准)。请参阅图1，图1是本发明汽车门禁控制方法较佳实施例的流程示意图。该方法包 括以下步骤步骤Sl 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，并以无线射频方式发送出去；步骤S2 接收所述发送的指令密文，对所述接收的指令密文进行解码；步骤S3 通过解码成功后的指令明文驱动执行部件开启或关闭汽车门锁。本发明的较佳实施例采用对称分组加密算法AES-CMAC，所述对称分组加密算法在 对明文进行加密时，首先需要对明文进行分组，然后对每组明文分别加密得到等长的密文， 而且其加密密钥与解密密钥相同。请参阅图2，图2是图1中步骤Sl的具体流程图，步骤Sl包括步骤SlOl 通过车钥匙按键输入动作指令，更新钥匙序列号及周期滚码；步骤S102 对指令明文进行AES-CMAC算法加密处理；步骤S103 将加密后的指令密文通过串行寄存器传输给射频发送端，所述射频发 送端将密文以无线射频方式发出。其中，步骤SlOl中，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。
步骤S102中，在所述对指令明文进行AES-CMAC算法加密的步骤中，AES被设计为 支持128/192/256bit数据块大小，128/192/256bit密钥长度。AES中，各种运算是以字节 为单位来进行处理，分组长度为1 位，分为16个字节，按顺序排列为4X4的矩阵。所述AES算法主要包括以下步骤初始后对指令明文起始字节进行圈密钥加法变换AddRoimdKeyO ；依次进行字节代替变换SubBytes ()、行移位变换ShiftRows ()、列混合变换 MixColuMns ()及圈密钥加法变换AddRoundKey ()并循环重复直到指令明文的末尾字节；对所述指令明文中末尾字节只进行字节代替变换SubBytesO，行移位变换 ShiftRows ()和圈密钥加法变换 AddRoundKey ()。步骤Sl中，发送端采用集成射频功能的单片机，具体为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；串行通讯将数据串行方式传输 到连接有射频模块的单片机端口，所述射频发送模块通过调制此端口送来的电平将指令密 文以射频方式发出。请参阅图3，图3是图1中步骤S2的具体流程图，步骤S2具体包括步骤S201 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；步骤S202 对匹配的指令密文进行AES-CMAC算法解码；步骤S203 读取解码成功后的指令明文，转换成执行命令。步骤S2中，接收端采用ATMEL公司生产的ATA57M射频接收芯片；ATA57M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 ；射频信息以Manchester编码形式接收并送与单片机解码。步骤S3中，根据解码后的指令明文将开门或关门的信息发送给驱动部分，以驱动 执行元件打开或关闭门锁。本发明汽车门禁控制方法通过采用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，从而显著提高 汽车的防盗性能。相比于现有技术，本发明汽车门禁控制方法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，在加入钥匙序列号及周期滚码后，每一次发送的代码都是唯一的、不规则的且不 重复，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发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种汽车门禁控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤步骤Sl 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，并以无线射频方式发送出去；步骤S2 接收所述发送的指令密文，对所述接收的指令密文进行解码；步骤S3 通过解码成功后的指令明文驱动执行部件开启或关闭汽车门锁。
2.根据权利要求1所述的汽车门禁控制方法，其特征在于所述步骤Sl具体包括通过车钥匙按键输入动作指令，更新钥匙序列号及周期滚码；对指令明文进行AES-CMAC算法加密处理；将加密后的指令密文通过串行寄存器传输给射频发送端，所述射频发送端将密文以无 线射频方式发出。
3.根据权利要求2所述的汽车门禁控制方法，其特征在于所述AES-CMAC算法加密步 骤包括初始后对指令明文起始字节进行圈密钥加法变换；依次进行字节代替变换、行移位变换、列混合变换及圈密钥加法变换并循环重复直到 指令明文的末尾字节；对所述指令明文中末尾字节只进行字节代替变换，行移位变换和圈密钥加法变换。
4.根据权利要求2所述的汽车门禁控制方法，其特征在于所述射频发送端为集成射 频功能的ATA5774单片机芯片。
5.根据权利要求1所述的汽车门禁控制方法，其特征在于所述步骤S2具体包括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；对匹配的指令密文进行AES-CMAC算法解码；读取解码成功后的指令明文，转换成执行命令。
6.根据权利要求1所述的汽车门禁控制方法，其特征在于所述步骤S3具体包括根 据解码成功后的指令明文将开门或关门的信息发送给驱动部分，以驱动执行元件打开或关 闭门锁。
全文摘要
本发明提供一种汽车门禁控制方法，所述方法包括以下步骤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，并以无线射频方式发送出去；接收所述发送的指令密文，对所述接收的指令密文进行解码；通过解码成功后的指令明文驱动执行部件开启或关闭汽车门锁。本发明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。
文档编号E05B49/00GK102080478SQ20101054337
公开日2011年6月1日 申请日期2010年11月12日 优先权日2010年11月12日
发明者刘志强, 宋益青, 张泳, 杨毅, 艾陈 申请人:上海德科电子仪表有限公司