专利名称：智能ic卡遥控防盗装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种遥控防盗锁装置，尤其涉及一种可遥控的密码随时改变的智能IC卡遥控防盗装置。该防盗装置适用于机动车防盗锁、家庭防盗门锁、保险柜防盗锁，属于防盗设备技术领域。
背景技术：
目前市场上的机动车遥控防盗锁大多采用Microchip公司的专利技术KEELOQ加解密算法实现，由于其安全性基于出厂密钥，出厂密钥一经确定用户就没法更改。所以，一旦出厂密钥外泄，机动车的安全性就得不到保障。
目前，随着CMOS技术的飞速发展和中、高密度集成电路技术的成熟，射频集成电路功能的增强和可靠性的提高，射频技术在工业、工程、身份识别、民用等各个领域得到广泛的应用。但是，射频技术广泛应用的同时，也带来了安全隐患，这个隐患起源于射频技术的“编解码”设定，由于发射和接收编码是一一对应且恒定的，故一旦掌握这个编码便可以轻易破解了合法用户的“身份识别码”。目前主要有两种方法来得到合法用户的身份识别码一是被称为“空中编码侦测器”的设备，内含一高频接收机、一个记录分析仪或微电脑，使用时操作者只需将高频接收机调至适合的频道，一旦有信号出现，便瞬间取得合法用户的“身份识别码”。另一种是被称为“编码扫描器”的设备，这是一种“主动出击”设备，使用时，设备内含的由微机或时序电路控制下的编码器会自动将全部的编码依次编出，并通过无线电发射出去，一直到原接收器响应为止。由于固定编解码电路的地址设定数目有限，故扫描器在极短时间里可行，这个破解时间一般可以由寻址端口组合数*(接收器解码周期+合适的保护间隔时间)/2计算出，值得注意的是，这类设备由于其工艺简单。稍具高频电子及编解码知识，花点时间便可制造，所以在国内近几年也被大量的使用。这也是近些年来机动车被盗现象与日俱增的一个最主要的原因。所以，机动车的主动防盗显得尤为重要。
为了解决上述问题，公开号为CN1632272A公开的中国发明专利申请公开说明书公开了一种防侦测的电子防盗装置及其用途，其结构特点是1)遥控器由键盘电路、控制电路和射频发射/接收电路连接而成；2)解锁器由射频接收/发射电路、处理控制电路和驱动电路连接而成；3)由遥控器发射识别码，解锁器接收识别码并判断是否正确，若正确就产生新的身份识别码并向遥控器发出应答信号，同时处理控制电路指令驱动电路开锁，遥控器收到应答信号后自动产生与解锁器相同的新的身份识别码。该电子防盗装置应用射频技术和单片机技术结合，实现编解码值不断的同时改变相同的值，使本次编解码值与上一次编解码值不相同，保证身份识别的正确性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能有效提高机动车防盗性能的能更改初始密钥，且使用中自动变更密钥的智能IC卡遥控防盗装置。
本发明解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的智能IC卡遥控防盗装置，包括控制主机以及随身携带的遥控器，控制主机由单片机、无线收发模块、电源、降压/稳压模块、可插拔智能CPU IC卡、IC卡接口模块及开关锁执行机构组成；遥控器由单片机、无线收发模块、电源、降压/稳压模块、可插拔智能CPU IC卡、IC卡接口模块及按键检测模块组成；控制主机中的电源通过降压/稳压模块给单片机提供稳定的电源，无线收发模块与单片机的I/O口连接，单片机的输出端接开关锁执行机构，IC卡接口模块与单片机的I/O口连接，可插拔智能CPU IC卡插入IC卡接口模块中；遥控器中的电源通过降压/稳压模块给单片机提供稳定的电源，无线收发模块与单片机的I/O口连接，IC卡接口模块与单片机的I/O口连接，可插拔智能CPU IC卡插入IC卡接口模块中，按键检测模块与单片机的I/O口连接。
本发明两张可插拔智能CPU IC卡中的存储器为EEPROM存储器。
本发明控制主机中的可插拔智能CPU IC卡中的EEPROM存储器格式化为二组空间，其中第一组空间用来存放初始身份号码SID及初始密钥SKEY，第二组空间用来存放临时身份号码STID及临时密钥STKEY；遥控器电路中的可插拔智能CPU IC卡中的EEPROM存储器格式化为二组空间，其中第一组空间用来存放初始身份号码CID及初始密钥CKEY，第二组空间用来存放临时身份号码CTID及临时密钥CTKEY。
本发明两张可插拔智能CPU IC卡符合ISO 7816标准，在该IC卡中写入符合GSM手机STK或CDMA手机UTK接口标准的加密程序。
本发明两张可插拔智能CPU IC卡在使用前，分别利用GSM手机或CDMA手机，在两张可插拔智能CPU IC卡的第一组空间中写入相同的初始ID及初始密钥KEY，在两张IC卡的第二组空间中写入相同的临时身份号码TID及临时密钥TKEY，然后分别插入控制主机和遥控器中。
本发明所述控制主机和遥控器中可插拔智能CPU IC卡的加密算法采用的是对称型加密或不对称型加密算法。
当用户拿到两张写好程序的可插拔智能CPU IC卡后，首先用手机在两张可插拔智能CPUIC卡的第一组空间中写入相同的初始ID及初始密钥KEY，在两张可插拔智能CPU IC卡的第二组空间中写入相同的临时身份号码TID及临时密钥TKEY，然后把两张可插拔智能CPU IC卡分别插入控制主机及遥控器即可使用。遥控器和控制主机之间无须配对学习，KEY及TKEY也不用通过空中传输。
本发明的优点在于防盗装置的初始ID及初始KEY由用户自己利用GSM手机或CDMA手机输入，别人(包括生产厂家)都无法知道。在以后的工作中，初始ID及初始KEY也极少使用，即使使用，初始KEY也不在空中通过无线传输。另外用户可以随时利用GSM手机或CDMA手机写入新的初始ID及初始KEY。而经常使用的临时身份号码TID及临时密钥TKEY又随时更换，大大增加了密钥的破译难度，增加了本装置的安全性。当丢失遥控器时，只要用备用的遥控器及智能CPU IC卡就能使控制主机进行工作，并利用GSM手机或CDMA手机把控制主机及遥控器的初始ID、初始KEY更换即可方便、可靠、安全地使用。
图1为本发明的控制主机电路原理方框图；图2为本发明的遥控器电路原理方框图；图3为本发明控制主机和遥控器中的可插拔智能CPU IC卡电路原理图；图4为本发明的控制主机软件流程图；图5为本发明的遥控器软件流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
下面实施例以本发明应用于机动车车门防盗锁的控制为例，当然本发明还可以应用于家庭防盗门锁、保险柜防盗锁等的控制。
智能IC卡遥控防盗装置，包括固定在车内的控制主机以及随身携带的遥控器。如图1所示，控制主机中由单片机、无线收发模块、电源、降压/稳压模块、可插拔智能CPU IC卡、IC卡接口模块及开关锁执行机构组成；遥控器由单片机、无线收发模块、电源、降压/稳压模块、可插拔智能CPU IC卡、IC卡接口模块及按键检测模块组成；控制主机中的电源通过降压/稳压模块给单片机提供稳定的电源，无线收发模块与单片机的I/O口连接，单片机的输出端接开关锁执行机构，IC卡接口模块与单片机的I/O口连接，可插拔智能CPU IC卡插入IC卡接口模块中。
如图2所示，遥控器中的电源通过降压/稳压模块给单片机提供稳定的电源，无线收发模块与单片机的I/O口连接，IC卡接口模块与单片机的I/O口连接，可插拔智能CPU IC卡插入IC卡接口模块中，按键检测模块与单片机的I/O口连接。
控制主机和遥控器中的单片机采用美国Microchip PIC 16F84芯片，该单片机是18脚封装的单片机，可以在宽范围的性能要求下实现高集成度低成本的解决方案，5V工作电压、10MHZ时钟频率。
如图3所示的两张可插拔智能CPU IC卡采用由美国Microchip PIC 16F84芯片封装而成的84智能CPU IC卡，卡内有16K的EEPROM，该IC卡符合ISO 7816-1规格、5V工作电压、10MHZ时钟频率、卡内资料可保存40年、可100万次重复读写、2KV ESD高压保护，卡内加密程序采用DES加密算法。
控制主机中的可插拔智能CPU IC卡中的EEPROM存储器格式化为二组空间，其中第一组空间用来存放初始身份号码SID及初始密钥SKEY，第二组空间用来存放临时身份号码STID及临时密钥STKEY；遥控器电路中的可插拔智能CPU IC卡中的EEPROM存储器格式化为二组空间，其中第一组空间用来存放初始身份号码CID及初始密钥CKEY，第二组空间用来存放临时身份号码CTID及临时密钥CTKEY。
两张可插拔智能CPU IC卡符合ISO 7816标准，在该IC卡中写入符合GSM手机STK或CDMA手机UTK接口标准的加密程序。
当用户拿到两张写好程序的可插拔智能CPU IC卡后，首先用手机在两张可插拔智能CPUIC卡的第一组空间中写入相同的初始ID及初始密钥KEY，在两张可插拔智能CPU IC卡的第二组空间中写入相同的临时身份号码TID及临时密钥TKEY，然后把两张可插拔智能CPU IC卡分别插入控制主机及遥控器即可使用。遥控器和控制主机之间无须配对学习，KEY及TKEY也不用通过空中传输。
控制主机和遥控器的具体电路连接关系，对本领域技术人员来说无需创造性劳动就能实现的，在此不再详细描述。
参见图4和图5，上述智能IC卡遥控防盗装置的工作原理是当使用遥控器发送指令(比如关门)时，遥控器通过无线收发模块发送CTID及关门指令给控制主机，控制主机通过无线收发模块收到遥控器的指令信号后首先比较CTID和控制主机的STID是否相同，在确认相同的情况下向遥控器发回STID及控制主机产生的随机数Random，遥控器在收到控制主机发回的Random后把Random通过IC卡接口模块发给可插拔智能CPU IC卡，可插拔智能CPU IC卡通过卡内的CPU、加密程序、CTKEY等把Random加密成密文CRES后发回给遥控器，遥控器再把CTID及CRES发回到控制主机，控制主机在收到CRES后比较用控制主机通过可插拔智能CPU IC卡加密随机数的结果SRES和CRES是否相同，相同则通过开关锁执行机构关门，同时向遥控器发送成功信号，并把STID通过IC卡加密得到新的临时身份号码STID’，然后把STID’通过IC卡接口模块写入可插拔智能CPU IC卡的第二组空间的STID位置，把SRES作为新的临时密钥写入可插拔智能CPU IC卡的STKEY位置。遥控器在收到控制主机发回的成功信号后，同样把CTID通过可插拔智能CPUIC卡加密得到新的临时身份号码CTID’，然后把CTID’通过IC卡接口模块写入IC卡的第二组空间的CTID位置，把CRES作为新的临时密钥写入IC卡的CTKEY位置。这样，在每次关门以后控制主机端和遥控器端的临时身份号码及临时密钥都会改变。
如果由于某种原因(比如主控制器关门成功，而遥控器没有收到成功信号)遥控器没有改变CTID及CTKEY，从而造成控制主机的STID、STKEY和遥控器的CTID、STKEY不相同。在这种情况下，当遥控器发送关门指令时，遥控器发送CTID及关门指令给控制主机，控制主机收到遥控器的指令信号后首先比较CTID和控制主机的STID是否相同，若不同再比较收到的CTID和控制主机的初始身份号码SID是否相同，也不同则控制主机不动作。遥控器在一定时间内没有收到主机发回的信息后就用遥控器的初始身份号码CID发送关门指令，当控制主机收到遥控器发来的CID及关门指令后首先比较CID和控制主机的STID是否相同，若不同再比较收到的CID和控制主机的SID是否相同，在确认CID和SID相同的情况下，以后的身份认证就采用CID、SID及CKEY、SKEY来完成。在关门成功后控制主机端和遥控器端的临时身份号码及临时密钥同时改变。
使用遥控器开门和使用遥控器关门的原理相同。
由于智能CPU IC卡由CPU及EEPROM组成，而控制主机及遥控器里的CPU和EEPROM完全可以实现智能CPU IC卡的全部功能，所以本发明还可以用控制主机和遥控器里的CPU及EEPROM替代智能CPU IC卡。替代后，把初始ID及初始密钥KEY写在控制主机及遥控器里。按上述方法也可实现本发明的目的，因此，申请人认为，上述的改变也属于本发明的保护范围。
权利要求
1.智能IC卡遥控防盗装置，包括控制主机以及随身携带的遥控器，其特征在于所述控制主机和遥控器内的电路中均设有IC卡接口模块并在IC卡接口模块中插有可插拔智能CPU IC卡。
2.根据权利要求1所述的智能IC卡遥控防盗装置，其特征在于所述两张可插拔智能CPU IC卡符合ISO 7816标准，在该IC卡中写入符合GSM手机STK或CDMA手机UTK接口标准的加密程序。
3.根据权利要求2所述的智能IC卡遥控防盗装置，其特征在于在两张可插拔智能CPU IC卡中采用GSM手机或CDMA手机写入相同的初始身份号码ID及初始密钥KEY，临时身份号码TID及临时密钥TKEY。
4.根据权利要求3所述的智能IC卡遥控防盗装置，其特征在于所述可插拔智能CPUIC卡中的存储器为EEPROM存储器。
5.根据权利要求4所述的智能IC卡遥控防盗装置，其特征在于控制主机中的可插拔智能CPU IC卡中的EEPROM存储器格式化为的二组空间，其中第一组空间用来存放初始身份号码SID及初始密钥SKEY，第二组空间用来存放临时身份号码STID及临时密钥STKEY；遥控器电路中的可插拔智能CPU IC卡中的EEPROM存储器格式化为的二组空间，其中第一组空间用来存放初始身份号码CID及初始密钥CKEY，第二组空间用来存放临时身份号码CTID及临时密钥CTKEY。
6.根据权利要求2所述的智能IC卡遥控防盗装置，其特征在于所述控制主机和遥控器中的可插拔智能CPU IC卡的加密算法采用的是对称型加密或不对称型加密算法。
全文摘要
智能IC卡遥控防盗装置，包括控制主机以及随身携带的遥控器，其控制主机和遥控器内的电路中均设有IC卡接口模块并在IC卡接口模块中插有可插拔智能CPU IC卡。两张可插拔智能CPU IC卡符合ISO 7816标准，在该IC卡中写入符合GSM手机STK或CDMA手机UTK接口标准的加密程序。在两张可插拔智能CPU IC卡中采用GSM手机或CDMA手机写入相同的初始身份号码ID及初始密钥KEY，临时身份号码TID及临时密钥TKEY。本发明初始ID及KEY由用户自己用GSM手机或CDMA手机输入，别人无法知道。而初始ID及KEY也极少使用，即使使用，初始KEY也不在空中通过无线传输。而经常使用的临时身份号码TID及临时密钥TKEY又随时更换，大大增加了密钥的破译难度。本发明适用于机动车防盗锁、家庭防盗门锁、保险柜防盗锁等。
文档编号B60R25/00GK1928305SQ200510029548
公开日2007年3月14日 申请日期2005年9月9日 优先权日2005年9月9日
发明者缪忠民 申请人:缪忠民