[發(fā)明專利]安全測距的方法和架構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780023226.5
• 申請日: 2017-04-14
• 公開（公告）號: CN109076487B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設計）人: J·V·豪克;A·J·馬奎茨;T·R·帕斯克;I·S·森;H·塞伯特;Y·L·西爾拉;R·S·蒂亞拉
• 申請（專利權(quán)）人: 蘋果公司
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;H04W12/02
• 代理公司: 中國貿(mào)促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 周磊

安全測距系統(tǒng)可以使用安全處理系統(tǒng)將一個或多個測距密鑰傳送到設備上的測距無線電，并且所述測距無線電可以基于所述測距密鑰在所述系統(tǒng)測距碼處本地導出。還公開了一種確定性隨機數(shù)發(fā)生器，所述確定性隨機數(shù)發(fā)生器可以使用所述測距密鑰和一個或多個會話參數(shù)來導出所述測距碼，并且每個設備(例如，蜂窩電話和另一設備)可以獨立地導出所述測距碼并且與它們在測距操作中的使用同時地導出它們。

背景技術(shù)

本申請涉及2016年11月10日提交的美國臨時專利申請62/420,360和2016年4月14日提交的美國臨時專利申請62/322,780并要求其權(quán)益。

基于稱為IEEE 802.15.4a的IEEE標準的超寬帶無線電可以提供精確測距，這可以用于測量或確定各自包括這些無線電中的一個的兩個物體之間的距離。關(guān)于根據(jù)該標準進行測距的更多信息可以在來自Mitsubishi Electric Research Laboratories的ZaferSahinoglu和Sinan Gezici在2006年的文章“Ranging in the IEEE 802.15.4a standard”中找到。

發(fā)明內(nèi)容

通過使用由一個或多個測距密鑰獨立生成或從一個或多個測距密鑰導出的測距碼，安全測距可用于設備之間的無線電(無線)通信，諸如(1)兩個智能電話或(2)智能電話或可穿戴設備與另一設備之間，以允許兩個設備基于所接收信號的飛行時間單獨地確定設備之間的遠近或距離。安全測距的目標是提供兩個設備接近的保證。結(jié)合相互認證，其可用于為無線交互提供更高級別的安全性來抵御中繼攻擊。相互認證后，設備可以獲得關(guān)于它們彼此鄰近的保證，并且可參與可能需要該保證的進一步交互。鄰近保證可以用作通常通過輸入密碼或指紋等來表示的用戶同意的替代或補充。鄰近驗證啟用的交互的示例可以包括交換數(shù)據(jù)諸如設備狀態(tài)或發(fā)送策略信息或接受策略信息或發(fā)送命令或解鎖另一設備。

在一個實施方案中，一種數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以包括：第一無線電收發(fā)器，其被配置為發(fā)送本地生成的偽隨機測距碼并使用本地生成的代碼序列以用于與接收的測距碼相關(guān)聯(lián)以確定該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)與另一系統(tǒng)諸如另一設備之間的距離；應用程序處理系統(tǒng)，其被配置為處理一個或多個用戶應用程序，例如蜂窩電話用戶應用程序；以及耦接到應用程序處理系統(tǒng)并通過一個或多個硬件總線耦接到第一無線電收發(fā)器的安全處理系統(tǒng)和/或安全元件，該安全處理系統(tǒng)被配置為在第一無線電收發(fā)器與安全處理系統(tǒng)之間建立加密通信信道，并且被配置為向第一無線電收發(fā)器提供一個或多個測距密鑰以允許第一無線電收發(fā)器生成本地生成的偽隨機測距碼。在一個實施方案中，第一無線電收發(fā)器是超寬帶射頻收發(fā)器，并且數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括蜂窩電話收發(fā)器。在一個實施方案中，該系統(tǒng)還可以包括第二無線電收發(fā)器，諸如藍牙收發(fā)器或WiFi收發(fā)器或近場通信(NFC)收發(fā)器，或耦接到應用程序處理系統(tǒng)和安全處理系統(tǒng)的其他類型的無線電；第二無線電收發(fā)器可被配置為在另一設備與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)之間提供網(wǎng)絡通信(或其他類型的通信)，該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以是蜂窩電話或手表，其可以在該蜂窩電話與該另一設備之間的安全測距操作之后解鎖該另一設備。

在一個實施方案中，安全元件(其可以是每個設備中的安全元件處理系統(tǒng)的一部分)可以使用例如每個設備上的藍牙收發(fā)器來執(zhí)行設置操作以建立安全通信信道，然后相互認證每個安全處理元件，然后執(zhí)行安全密鑰交換以提供一組一個或多個測距密鑰以及一個或多個數(shù)據(jù)密鑰，這些密鑰可用于加密在測距過程中使用的帶時間戳的信息。在一個實施方案中，通過安全密鑰交換產(chǎn)生的一個或多個測距密鑰可以以加密的形式提供給超寬帶無線電收發(fā)器，該超寬帶無線電收發(fā)器被配置為使用偽隨機碼與在另一設備上的另一超寬帶無線電執(zhí)行飛行時間測距操作。