Системы цифровых автомобильных ключей с поддержкой BLE , которые реализуют функции пассивного входа без ключа (PKE) или даже пассивного входа и пассивного запуска (PEPS), завоевали широкую популярность среди автопроизводителей, поскольку один ECU придает их новым моделям интеллектуальный фейслифтинг.
Однако существующие системы BLE по своей сути уязвимы для ретрансляционных атак, что делает PKE/PEPS уязвимыми для краж и взломов. Короткое видео в TikTok, показывающее, как два вора угнали Bentley с помощью простого релейного инструмента атаки за тридцать секунд, недавно стало вирусным.
Подобные инциденты вызвали беспокойство среди мототехники.Ристы и покупатели автомобилей, а также побудили автопроизводителей переосмыслить базовую технологию существующей системы цифровых автомобильных ключей. В их поле зрения попала технология сверхширокополосной связи (UWB). Благодаря гораздо более высокой точности определения местоположения и сверхвысокочастотному импульсному радио, невосприимчивому к атакам реле, он стал основной частью мирового стандарта цифровых автомобильных ключей, выпущенного Консорциумом автомобильных подключений - CCC3.0. Другие организации по стандартизации возможности подключения двух автомобилей – ICCE и ICCOA – также признали ее, включив в качестве основной технологии.
С 2022 года такие производители автомобилей, как BMW, BYD, Geely и NIO, начали поставлять модели автомобилей с поддержкой UWB для владельцев автомобилей премиум-класса. Такое быстрое внедрение основано не только на превосходстве технологии, но и на вере в то, что эффект масштаба будет реализован в ближайшее время. Источник в техническом круге сообщил, что Qualcomm выпустит SoC для смартфонов со встроенным UWB в начале 2024 года. Это побудит крупных производителей телефонов производить UWB-смартфоны, чтобы присоединиться к лиге Apple iPhone, что приведет к резкому увеличению количества установочных базовых терминалов UWB. И люди верят, что в ближайшем будущем СШП станет повсеместной технологией беспроводной связи в повседневной жизни. Предсказуемая огромная база пользователей терминалов, несомненно, повысила доверие автопроизводителей к этой технологии.
Теперь давайте рассмотрим некоторые основные технические свойства СШП, чтобы глубже понять, почему нам нужна СШП для цифровых ключей следующего поколения будущих автомобилей.
Связь СШП предполагает обмен информацией между брелоком СШП (также известным как метка) и якорем СШП, установленным в автомобиле. Измерение времени пролета (ToF) использует определенные поля в сообщениях UWB в качестве меток времени для расчета точного расстояния. Технология UWB использует очень короткие импульсы (длительностью всего лишь наносекунды) сигналов малой мощности с широкой полосой пропускания (> 500 МГц). Широкая полоса пропускания и короткие импульсы СШП создают небольшие помехи и незначительные эффекты многолучевого распространения по сравнению с узкополосными сигналами. В некотором смысле, СШП может эффективно измерять дальность с точностью до 10 см.
Современные технологии, использующие силу сигнала для оценки расстояния, уязвимы для ретрансляционных атак. Угонщики автомобилей перехватывают и усиливают сигнал действующего ключа и обманывают получателя, заставляя его поверить в то, что цифровой ключ находится поблизости. Затем в результате этих атак запертая машина легко открывается.
Однако технология UWB не подвержена таким атакам, поскольку она измеряет расстояние на основе времени. При ретрансляционной атаке передача сообщения будет иметь дополнительную задержку, из-за чего будет казаться, что ключ находится дальше от получателя. Более того, стандарт IEEE 802.15.4z расширяет уровень безопасности, называемый зашифрованной последовательностью временных меток (STS), на уровне PHY. Эта функция добавляет криптографическую метку времени для защиты от декодирования или манипуляций со стороны третьих лиц.
Импульсное радио требует гораздо большего спектра для обеспечения надежности. Именно поэтому его называют «Сверхширокополосным». В UWB одна полоса обычно охватывает ширину 500 МГц, тогда как 4G LTE имеет полосу от 5 до 20 МГц или от 20 до 80 МГц для Wi-Fi. Благодаря широкому спектру импульсные данные могут передаваться быстро без ущерба для точности. Доказано, что СШП может достигать скорости передачи данных от сотен Мбит/с до нескольких Гбит/с в диапазоне около 10 метров.
Эти особенности UWB вносят значительный вклад в разработку цифровых ключей нового поколения для индустрии интеллектуальных подключенных транспортных средств (ICV).
Благодаря своему беспрецедентному развитию и инновациям технология UWB также найдет применение в большем количестве автомобильных сцен, включая, помимо прочего, цифровую передачу ключей от автомобиля другим людям, настройку личных настроек, автоматизированную парковку (AVP) , радарный датчик удара, радарное обнаружение для безопасность детей и домашних животных в автомобиле и т. д. Считается, что в ближайшие дни UWB будет участвовать в расширении возможностей беспроводного подключения в отрасли «От транспортных средств ко всему» (V2X).
Теперь давайте рассмотрим цифровые автомобильные ключи RF-star со встроенными технологиями UWB и BLE.
RF-star недавно выпустила решение для цифровых автомобильных ключей, объединяющее технологии UWB, BLE и NFC. Все трое вместе сыграли свои роли, чтобы обеспечить удобство и безопасность доступа к автомобилю.
Узел BLE в автомобиле обнаруживает приближение смартфона на расстоянии более 30 метров. Когда узел проверяет открытый ключ BLE телефона, автомобиль инициирует первый обмен данными и проверяет подлинность цифрового ключа автомобиля. Это первоначальное взаимодействие устанавливает соединение между автомобилем и авторизованным смартфоном владельца автомобиля, обеспечивая низкое энергопотребление автомобиля.
Тем не менее, технологии BLE не хватает точности, чтобы точно определить местонахождение ключа от машины с точностью до нескольких сантиметров. В следующий момент в игру вступает СШП.
Когда владелец автомобиля с цифровым ключом находится на расстоянии около 10 метров от автомобиля, первое соединение BLE активирует компоненты UWB, чтобы определить местонахождение владельца брелока или смартфона. Это реализуется с использованием автомобильных передающих/приемных устройств, известных как якорные узлы СШП. В целом, один анкер СШП, установленный в центральной консоли автомобиля, и четыре из них, размещенные в «углах» автомобиля, позволяют идеально обеспечить точное позиционирование мобильного терминала практически при любых условиях.
Как утверждает часть безопасности UWB, отдельные якоря UWB в смартфонах или автомобилях рассчитывают расстояние на основе измерения времени. Хакерам вряд ли удастся перехватить и передать сигнал от ключа к автомобилю.
Более того, все коммуникации защищены стандартным протоколом цифрового ключа с открытыми и закрытыми ключами для шифрования и дешифрования сообщений.
Цифровой ключ с технологией NFC — это резервное решение для доступа в автомобиль, когда разрядится аккумулятор смартфона.
С 2023 года RF-star является членом Консорциума автомобильных подключений (CCC), Альянса отраслевых экосистем интеллектуальных автомобильных подключений (ICCE) и Открытого альянса интеллектуальных автомобильных подключений (ICCOA). Цифровые автомобильные ключи UWB+BLE соответствуют CCC Digital Key Release 3 и другим важным стандартам, что помогает создать открытую и совместную экосистему для интеллектуальных транспортных средств.
RF-star предлагает цифровые ключи со встроенными якорями UWB 1+3 и 1+4 на основе простых в использовании чипов автомобильного класса из Китая, которые могут обеспечить точность позиционирования на уровне сантиметра и более высокую безопасность.
Кроме того, для вас также доступна настройка цифровых автомобильных ключей с расширяемой конфигурацией из 1+N узлов привязки.
Для получения дополнительной информации о цифровых ключах UWB +BLE и автомобильных приложениях посетите сайт www.rfstariot.com или свяжитесь с нами по электронной почте info@szrfstar.com .
Shenzhen RF-star Technology Co., Ltd (RF-star) — ведущий мировой поставщик модулей и решений беспроводной связи, специализирующийся на маломощных модулях для IoT, промышленных, автомобильных и потребительских приложений. Благодаря более чем десятилетнему опыту работы в области коммуникационных технологий Bluetooth и IoT и обширному опыту мы способны предоставить надежные, удобные, безопасные и интеллектуальные услуги связи для каждой отрасли, обогащая умную жизнь идеальными беспроводными технологиями.
Портфель продуктов RF-star включает модули BLE, модули ZigBee, модули Wi-Fi, модули Sub-1Ghz, модули Matter, модули Thread, модули UWB, модули Wi-SUN и индивидуальное обслуживание. Будучи официальным сторонним IDH компании TI и надежным партнером для клиентов по всему миру, RF-star стремится предоставлять передовые беспроводные решения.
Связанные ресурсы: Bluetooth BLE PEPS и цифровой автомобильный ключ UWB