江西應(yīng)用技術(shù)職業(yè)學(xué)院 姜云斐 鄔金萍

贛州市章貢區(qū)城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)局 熊 偉

無(wú)論任何時(shí)代的汽車鑰匙，都是用于打開(kāi)車門(mén)和啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。作為自身價(jià)值較高，使用過(guò)程中有一定被盜危險(xiǎn)性的汽車，鑰匙尤為重要。傳統(tǒng)汽車的鑰匙就是一片金屬板，擰鑰匙開(kāi)門(mén)，擰鑰匙打火。傳統(tǒng)汽車鎖也就是點(diǎn)火開(kāi)關(guān)鎖，只要將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)鎖拆卸下來(lái)，用導(dǎo)線將鎖的接線柱連通，即可啟動(dòng)開(kāi)走，不具備任何科技性。

如今隨著電子技術(shù)在汽車上的應(yīng)用，汽車鎖也與電子技術(shù)搭上了關(guān)系，利用電子技術(shù)進(jìn)行防盜識(shí)別。汽車電子鎖有多種形式，有電子鑰匙式電子鎖、按鍵式電子鎖、觸摸式電子鎖等，常見(jiàn)的是電子鑰匙式電子鎖。這種電子鎖的鑰匙內(nèi)藏電子電路存儲(chǔ)密碼，通過(guò)光、電和磁性等多種形式和主控電路聯(lián)系。

以西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)的車用防盜系統(tǒng)為例，它的電子鑰匙式電子鎖系統(tǒng)由電子編碼發(fā)射器、讀寫(xiě)線圈、控制器、診斷器及顯示燈等部分組成。其中關(guān)鍵件是控制器，它是防盜系統(tǒng)核心，由一塊集成塊電路組成，連接車上電控單元(ECU)和電子編碼發(fā)射器的通道；讀寫(xiě)線圈是套在鎖芯上的多匝線圈，專門(mén)傳遞電子編碼發(fā)射器與控制器之間的數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行鑰匙認(rèn)證工作。當(dāng)鑰匙插入電子鎖鎖孔，隱藏在鑰匙柄中的電子編碼發(fā)射器就會(huì)發(fā)出密碼信號(hào)，通過(guò)讀寫(xiě)線圈與控制器進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通訊，控制器的鑒別電路對(duì)密碼進(jìn)行比較運(yùn)算，同時(shí)控制器還與發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的電控單元(ECU)進(jìn)行密碼識(shí)別，只有兩部分密碼都“確認(rèn)無(wú)誤”，控制器的鑒別電路才會(huì)輸出電信號(hào)，允許ECU進(jìn)行下一步動(dòng)作，使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。

圖1 PKE系統(tǒng)由鑰匙上的電路（圖下部）和汽車中的接收器電路（圖上部）組成

圖2 智能鑰匙的工作范圍

通過(guò)電子技術(shù)還可以將鑰匙區(qū)分“主次”身份，即主鑰匙及副鑰匙，主鑰匙可以打開(kāi)車上所有的鎖，包括車門(mén)、行李箱鎖、雜物箱鎖、扶手箱鎖等，副鑰匙只能打開(kāi)車門(mén)鎖及點(diǎn)火鎖。它的作用是保護(hù)車主私人財(cái)物不受侵犯。

在汽車上眾多新潮的電子設(shè)備中，智能鑰匙系統(tǒng)是非常吸引人眼球的，無(wú)鑰匙進(jìn)入技術(shù)帶來(lái)出色的便捷性，一鍵啟動(dòng)帶來(lái)十足的科技味，而僅僅是從擰鑰匙到按按鍵這個(gè)動(dòng)作的轉(zhuǎn)變，就足以讓眾多老板心儀，愿意購(gòu)買(mǎi)一些甚至只有頂配才裝備智能鑰匙系統(tǒng)的車型。

目前很多車型裝備了智能的無(wú)鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱PKE(PASSIVE KEYLESS ENTER)，不用掏出鑰匙就可以開(kāi)鎖上車點(diǎn)火走人。該系統(tǒng)采用了世界最先進(jìn)的RFID無(wú)線射頻技術(shù)和最先進(jìn)的車輛身份編碼識(shí)別系統(tǒng)，是由在鑰匙包(或鑰匙)中集成了RF發(fā)射器，發(fā)射器發(fā)送數(shù)據(jù)短脈沖到汽車中的接收器，接收器譯碼并通過(guò)接收器控制的制動(dòng)器使車門(mén)開(kāi)/關(guān)。無(wú)線鏈路載波頻率，在美國(guó)和日本用315MHz，歐洲用433.92MHz(ISM頻段)。在日本，是頻移鍵控(FSK)，但是世界上大多數(shù)國(guó)家采用幅移鍵控(ASK)。載波在兩個(gè)電平幅度之間調(diào)制。為了節(jié)省功率，低電平通常接近零，這構(gòu)成了完全的開(kāi)關(guān)鍵控(OOK)。

圖1所示為PKE系統(tǒng)由鑰匙上的電路(圖下部)和汽車中的接收器電路(圖上部)組成，圖2所示為智能鑰匙的工作范圍。

汽車無(wú)鑰匙系統(tǒng)——不是傳統(tǒng)的鑰匙，而是一個(gè)智能鑰匙，或者說(shuō)智能卡。率先應(yīng)用小型化、小功率射頻天線的開(kāi)發(fā)方案，并成功的融合了遙控系統(tǒng)和無(wú)鑰匙系統(tǒng)，沿用了傳統(tǒng)的整車電路保護(hù)，真正的實(shí)現(xiàn)雙重射頻系統(tǒng)，雙重防盜保護(hù)，為車主最大限度的提供便利和安全。在開(kāi)啟車門(mén)過(guò)程中有一個(gè)驗(yàn)證的動(dòng)作，當(dāng)車輛處于鎖定狀態(tài)時(shí)，會(huì)不斷向外發(fā)出信號(hào)，當(dāng)智能鑰匙出現(xiàn)在信號(hào)范圍內(nèi)，系統(tǒng)即可識(shí)別出你就是授權(quán)的駕駛者，就會(huì)有一個(gè)回應(yīng)，完成對(duì)號(hào)行為。不用拿出鑰匙，觸動(dòng)門(mén)把手的感應(yīng)器或按鍵即可開(kāi)鎖。反之亦然，當(dāng)你離開(kāi)車輛時(shí)，車輛自動(dòng)加鎖、關(guān)窗。技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了產(chǎn)品的更新，進(jìn)入系統(tǒng)由原先的機(jī)械鑰匙變?yōu)檫b控系統(tǒng)，隨著RFID技術(shù)的廣泛運(yùn)用和汽車市場(chǎng)的需求，遙控進(jìn)入系統(tǒng)被無(wú)鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)替代已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。

很多人會(huì)有疑問(wèn)，在科技增加便捷性的同時(shí)，安全性又如何呢？下面我們了解一下不同階段的汽車電子鑰匙系統(tǒng)安全性能的變化。

在一輛沒(méi)有防盜系統(tǒng)的車輛上，竊賊想開(kāi)走你的車是很容易的。暴力一點(diǎn)的會(huì)砸開(kāi)車窗，破壞點(diǎn)火鎖芯，掏出幾根線，隨便一接，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轟鳴，這輛車就不屬于你了。有點(diǎn)科技含量的，會(huì)使用一系列工具在幾分鐘之內(nèi)搞定所有的鎖。

而看似方便的遙控器，也給盜賊帶來(lái)了方便，早期的定碼遙控器只能發(fā)出一段不能稱為密碼的代碼，隨著科技的發(fā)展，盜賊的手里也有了可以監(jiān)聽(tīng)信號(hào)的工具，即攔截信號(hào)的工具。你的遙控器對(duì)愛(ài)車大喊“芝麻開(kāi)門(mén)”時(shí)候，別人當(dāng)然也能聽(tīng)得到，當(dāng)你不在時(shí)，早已被記錄下來(lái)的“芝麻開(kāi)門(mén)”，再回放，車子就乖乖的任人擺布了。

于是工程師們?cè)谶b控器設(shè)計(jì)時(shí)使用了滾動(dòng)密碼，就是在遙控器上設(shè)置了多個(gè)密碼一次一換，而車身接收系統(tǒng)中也有對(duì)應(yīng)。第一次開(kāi)鎖的時(shí)候是“芝麻開(kāi)門(mén)”，而第二次就成了“西瓜開(kāi)門(mén)”等都可以開(kāi)門(mén)，這讓之前的監(jiān)聽(tīng)設(shè)備不能發(fā)揮作用，安全性自然得到提升。

盜賊們根據(jù)工程師對(duì)遙控器的設(shè)計(jì)的變化改良了他們截碼工具——既然我無(wú)法監(jiān)聽(tīng)你的信號(hào)，我也讓你的信號(hào)無(wú)法傳達(dá)。當(dāng)你把車停在車位，并遙控鎖門(mén)時(shí)，你可能沒(méi)有發(fā)現(xiàn)車并沒(méi)有鎖上。原因在于你的遙控器對(duì)愛(ài)車大喊“芝麻開(kāi)門(mén)”時(shí)候，惡劣的盜賊用信號(hào)干擾器正在你的信號(hào)，于是你的車便聽(tīng)不清你的“芝麻開(kāi)門(mén)”的命令，于是車門(mén)也關(guān)不上了。而且，只要有時(shí)間和技術(shù)，想破譯滾動(dòng)密碼也并非難事。

而無(wú)鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)鎖門(mén)的方式與遙控鎖門(mén)截然相反。在開(kāi)啟離開(kāi)鎖定功能之后，你帶著車鑰匙離開(kāi)車時(shí)，即便你不發(fā)出鎖車的指令，愛(ài)車也會(huì)果斷的上鎖，不給任何人機(jī)會(huì)。

不僅如此，大多智能鑰匙使用了密鑰的加密技術(shù)，不同于滾碼，密鑰的加密可以在相同信息量情況下，提高加密等級(jí)，節(jié)省對(duì)碼時(shí)間。舉個(gè)簡(jiǎn)單例子說(shuō)明，我們可以用“字母位置數(shù)減1”的密鑰把“zhimakaimen”轉(zhuǎn)化成“yghlzjzhldm”這種不太容易破解的代碼。于是當(dāng)智能鑰匙把“Ren-ozmj1-yghlzjzhldm”指令發(fā)送給車輛時(shí)，車輛就會(huì)了解到“Ren用戶請(qǐng)求開(kāi)門(mén)——用zmj1的密鑰解密yghlzjzhldm”這個(gè)信息。當(dāng)然，這只是個(gè)比方，實(shí)際編碼解碼過(guò)程是十分復(fù)雜的。滾碼和密鑰的協(xié)同工作，確實(shí)讓破解的難度大為增加，確保了安全性。

無(wú)鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)在提供了充分的便捷性的同時(shí)，也保證了安全性。而近年上市車型的遙控鑰匙，也同樣具備了密鑰方式的加密機(jī)制，安全性較之前大大提高。

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