[發明專利]一種車載虛擬鑰匙通信方法

有效

• 申請號: 201910559107.2
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN110932846B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 孫軍;朱劍;馬世典;韓牟;張彥平;騰飛
• 申請（專利權）人: 南京汽車集團有限公司;上汽大通汽車有限公司南京分公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L9/32;H04W4/48;H04W12/03;H04W12/041;H04W12/0433;H04W12/06;H04W12/122;G07C9/00
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 徐振興;姚姣陽

本發明公開了一種車載虛擬鑰匙的通信方法，該方法是基于密碼學原理設計出的新型車載虛擬鑰匙通信協議架構，本發明以多角度、全方面的視角闡述了車載虛擬鑰匙安心方面的設計方法。

技術領域：

本發明屬于密碼及通信安全技術領域，特別涉及一種車載虛擬鑰匙通信方法。

背景技術：

隨著社會的快速發展，汽車進入家庭的夢想已成為現實。隨著人們日常出行習慣的改變，傳統汽車和新能源汽車的智能化程度越來越高。許多制造商已經基于各種方法引入了車輛共享技術。這些技術不依賴于傳統的車輛實體鑰匙，以軟件的形式開鎖、鎖門、鳴笛、啟動發動機等。從而克服了多人合用汽車時配置多個實體鑰匙的不便，避免了無法統一管理汽車的隱患。現有的車輛共享技術一般是基于通信運營商的移動數據通信網絡。車輛用戶不使用車輛終端作為交互載體直接向車輛發送控制指令。當司機想要控制車輛時，車輛終端通過移動數據網絡與云管理平臺進行通信，并啟動應用程序進行具體的指令控制車輛。管理平臺在對車輛終端的權利進行判斷和管理后，通過移動數據網絡將相應的控制指令轉發給車輛，實現對車輛的控制。

由于“用車終端、云端管理平臺、車輛”之間的交互極度依賴移動數據通信網絡，因此用車人通過用車終端操控車輛時,需要在移動數據通信網絡良好的情況下才能完成。一旦用車終端或車輛中有一者處于弱網絡或者無網絡環境中如地下車庫等，功能就將大打折扣，甚至無法使用，影響可靠性。目前市場上不斷涌現出手機數字鑰匙產品，手機數字鑰匙取代傳統的汽車鑰匙無疑將給人們帶來更佳的便利性。手機數字鑰匙將傳統車鑰匙的全部功能映射到手機中，通過操作手機鑰匙實現開關車門、啟停發動機、開啟后備箱等功能，而手機數字鑰匙的“遠程控制車輛”作為部分車鑰匙功能，其順應了互聯網時代的發展需要。然而，隨著電子智能化程度的加深，系統安全性是設計的基本保障。

針對上述問題，本發明以多角度、全方面的視角闡述了車載虛擬鑰匙安心方面的設計方法，有必要提供一種車載虛擬鑰匙實現及通信方法。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種車載虛擬鑰匙通信方法，從而克服上述現有技術中的缺陷。

為實現上述目的，本發明提供了一種車載虛擬鑰匙通信方法，包括以下步驟：

S1：結合手機端及車載通信系統的存儲、計算資源有限的特點，及其對高安全性的需求，在車載端與手機端之間構造基于多次剩余的完備零知識身份認證協議，建立車載端與手機端之間的相互認證機制，并加入了時間戳以防止重放攻擊；

S2：雙方進行協商會話密鑰，手機端利用ELGamal算法生成簽名及公私鑰對，雙方進行交換公鑰；

S3:最后同時采用車速值和方向盤角度值的隨機特性并提取出來以建立實時密鑰更新的車載虛擬鑰匙通信方法。

作為本發明的進一步改進，每輛汽車都有自己的虛擬鑰匙賬號，為了防止重放攻擊和假冒攻擊的輕易實現，手機端只有進行登錄后，方可向車載端進行身份認證；因為有些地方無移動通信信號，手機端與汽車端無法連接到云服務器中，我們采用通過藍牙形式進行手機與汽車的認證通信。

作為本發明的進一步改進，步驟S1中，在車載端與手機端之間構造基于多次剩余的完備零知識身份認證協議，建立車載端與手機端之間的相互認證機制。認證雙方包括車載端與手機端，它向車載端認證自己的身份，認證過程如下：

首先手機端選取矢量y∈Z_N^*：y^id≡x(mod N)，發送手機端ID號和x給車載端，其中x為MR_N中的一個元素，id為手機端ID號的最后一位，N為一個大的奇合數，其中MR_N為模整數N的多次剩余集合。重復下列步驟16次：