不斷發(fā)展的汽車防盜技術(shù)
如果說這幾年一些汽車技術(shù)始終在不斷進(jìn)步的話，那么，汽車防盜技術(shù)可算作是其中之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2003年，在美國大約有價(jià)值80億美元的汽車被盜，其中只有約65％的汽車最終被找了回來。加拿大政府有關(guān)部門估計(jì)，在2003年加拿大國內(nèi)有2萬輛汽車被盜，其中一部分已經(jīng)被運(yùn)出國外了�！�
1986年，通用公司首次推出了汽車防盜系統(tǒng)（Vehicle Anti-Theft System，縮寫為VATS）。到目前為止，通用公司已經(jīng)開發(fā)出了第四代汽車防盜產(chǎn)品。在汽車領(lǐng)域，所有美國、日本和歐洲的主要汽車制造商最新開發(fā)出來的防盜系統(tǒng)，在面世之初就要準(zhǔn)備迎接更加先進(jìn)的防盜技術(shù)的沖擊和挑戰(zhàn)。
雖然通用公司早期的VATS早已經(jīng)過時(shí)了，但客觀地說，它仍然是當(dāng)年被其他汽車制造商廣泛采用的典型汽車防盜產(chǎn)品。通用公司最初的VATS是第一代防盜系統(tǒng)的杰出代表。這種VATS的車鑰匙中安裝了嵌入式電阻，當(dāng)車鑰匙插入車鎖中，車鎖內(nèi)兩根精細(xì)的線接觸到車鑰匙內(nèi)部電阻，然后防盜系統(tǒng)的處理模塊通過觸點(diǎn)就能讀出電阻值，并與預(yù)先設(shè)定的固定電阻值比較。如果兩個(gè)阻值吻合，則允許啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。如果不吻合，則只有在10分鐘之后才能再次嘗試啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，從而起到了防盜作用。
1996年，VATS防盜系統(tǒng)被更受歡迎的Passlock防盜系統(tǒng)所取代。Passlock的工作原理和VATS很相似，而不同之處在于Passlock將檢測(cè)電阻嵌入到點(diǎn)火開關(guān)中。PasslockⅡ?qū)嶋H上具有兩個(gè)檢測(cè)變量，即需要檢測(cè)兩個(gè)電阻值，但是從本質(zhì)上來說，它還是屬于基于檢測(cè)電阻值原理的防盜系統(tǒng)。
當(dāng)防盜系統(tǒng)發(fā)展到PasslockⅢ、PasslockⅢ+及福特公司的SecuriLock（被動(dòng)防盜系統(tǒng)）的時(shí)候，當(dāng)然還包括其它類似的系統(tǒng)，開始應(yīng)用了基于無線應(yīng)答器的無線射頻識(shí)別技術(shù)（RFID），這種技術(shù)最基本的原理就是通過無線電波識(shí)別人或物體。RFID具體的工作原理是，當(dāng)無線應(yīng)答器產(chǎn)生的無線電信號(hào)進(jìn)入可識(shí)別（讀入）區(qū)域時(shí)，解讀器會(huì)立即捕捉到信號(hào)，然后送至計(jì)算機(jī)或其它邏輯處理器進(jìn)行反射調(diào)制處理，還原成物體或人的信息，從而達(dá)到識(shí)別物體或人的目的。其實(shí)這種工作原理已經(jīng)應(yīng)用在生活中的許多方面，例如判斷馬拉松隊(duì)員的沖線順序，對(duì)經(jīng)過收費(fèi)站的車輛進(jìn)行無需減速的自動(dòng)繳費(fèi)，利用塑料射頻卡對(duì)需要通過安全門的人員進(jìn)行檢查等，都是這種技術(shù)很好的應(yīng)用范例。
為了將RFID技術(shù)應(yīng)用于汽車防盜系統(tǒng)，基于車鑰匙的防盜系統(tǒng)的電路阻斷系統(tǒng)需要四個(gè)主要組成部件。其中核心的部件是無線應(yīng)答器，無線應(yīng)答器的內(nèi)部有一種無內(nèi)部電池供電的芯片。為了能使這種芯片進(jìn)行工作，需要外部能源為其提供動(dòng)力。無線接收器通過一個(gè)纏繞狀的天線產(chǎn)生134.2kHz的高頻磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)所具有的能量能夠驅(qū)動(dòng)無線應(yīng)答器的微芯片電路，而芯片則以調(diào)制電磁波信號(hào)的形式將數(shù)據(jù)流發(fā)送給解讀器，然后解讀器再將它轉(zhuǎn)換成相關(guān)數(shù)據(jù)。最后控制計(jì)算器對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而進(jìn)行管理控制。
無線射頻識(shí)別系統(tǒng)的基本通信方式分為全雙工方式和半雙工方式兩種。在全雙工方式下，驅(qū)動(dòng)無線應(yīng)答器的無線電波能量和無線應(yīng)答器所產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)能在同一時(shí)刻進(jìn)行傳輸。在半雙工方式下兩者的傳輸不是同時(shí)進(jìn)行的。無線應(yīng)答器通過電路中的電容器儲(chǔ)存所接收的能量。一旦無線電波發(fā)送停止，應(yīng)答器就可以利用存儲(chǔ)的能量發(fā)送數(shù)據(jù)。
無論是基于電阻式的防盜系統(tǒng)還是基于無線射頻識(shí)別的防盜系統(tǒng)，總有一些不法分子會(huì)想方設(shè)法破解它們。發(fā)動(dòng)機(jī)遙控啟動(dòng)系統(tǒng)制造商就是眾多合法破解防盜系統(tǒng)者之一。假設(shè)一個(gè)粗心的車主將車鑰匙忘在了點(diǎn)火開關(guān)上，只要使用制造商們所銷售的破解模塊加上遙控啟動(dòng)器，至少是在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)所需要的時(shí)間內(nèi)就足以破解其防盜系統(tǒng)了。
最新面世的產(chǎn)品具備了更高的安全系數(shù)。其中原因就是采用了加密技術(shù)，這種技術(shù)使得密碼不容易被截取或者破解。 對(duì)密碼的安全性需求是隨著車庫門產(chǎn)業(yè)中所出現(xiàn)的問題而產(chǎn)生的。早期，車庫主人是通過發(fā)送一種唯一的識(shí)別（ID）密碼來開啟車庫門的，這個(gè)密碼可以確保你只能打開自己的車庫門而不能打開鄰居的車庫門。但是在任何車主發(fā)出密碼信號(hào)的同時(shí)，那些擁有特殊設(shè)備的人都有可能截獲這些信號(hào)，然后記錄下來。稍后，等車主離開了，他們?cè)俅伟l(fā)送這個(gè)密碼信號(hào)，就能夠打開車庫門。更嚴(yán)重的是，這些截獲密碼信號(hào)的人還可能因此進(jìn)入車主家中進(jìn)行洗劫。當(dāng)然，這種情況發(fā)生的幾率到底有多大還無從知曉，但普遍認(rèn)為這種密碼門給家庭財(cái)產(chǎn)帶來了安全隱患。
為了解決這種密碼被截獲的問題，工程師們找到的一個(gè)對(duì)策是使用輪動(dòng)密碼技術(shù)。輪動(dòng)密碼技術(shù)可以基本消除截碼的可能性。這種技術(shù)的原理是，當(dāng)遙控器和密碼接收器在計(jì)數(shù)開始時(shí)，保證內(nèi)部計(jì)數(shù)器同步計(jì)數(shù)。每次使用遙控器后，儲(chǔ)存的密碼會(huì)自動(dòng)增加一個(gè)特定的數(shù)值。當(dāng)用戶按下遙控器的發(fā)送按鈕，遙控器內(nèi)計(jì)數(shù)器當(dāng)前儲(chǔ)存的數(shù)值和之前定好的ID數(shù)字一起發(fā)送出去作為密碼。只有當(dāng)這個(gè)密碼值和汽車內(nèi)密碼接收器計(jì)數(shù)器的數(shù)值全部吻合的時(shí)候，車庫門才能夠打開。
不過，這種輪動(dòng)密碼技術(shù)也并非萬無一失。Chamberlain公司是美國最大的車庫門開啟器制造商，它的一種車庫門開啟器正是采用了輪動(dòng)密碼技術(shù)。可是這項(xiàng)技術(shù)有被別的公司產(chǎn)品破解的危險(xiǎn)，公司最近正在因此而提出上訴。一家名為Sky Link的配件公司打算出售一種可以不斷進(jìn)行密碼嘗試的車庫門開啟器，如果第一次輸入的密碼不正確的話，它可以自動(dòng)嘗試下一個(gè)密碼數(shù)字。他們即將上市的這種產(chǎn)品能有效地破解Chamberlain公司生產(chǎn)的車庫門防盜系統(tǒng)。于是，Chamberlain公司提出了上訴。可是結(jié)果卻是Sky Link公司勝訴了，法庭認(rèn)為Sky Link公司有權(quán)銷售這種功用類似于電視機(jī)遙控器的車庫門開啟器。 隨后應(yīng)運(yùn)而生的一個(gè)解決辦法就是加密技術(shù)。作為RFID技術(shù)的主要供應(yīng)商，德州儀器（TI）公司在它的官方網(wǎng)站上刊登了一篇關(guān)于加密技術(shù)的論文，論述了其中的關(guān)鍵技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)主要在于能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)主要的功能：一個(gè)功能是對(duì)車主身份的識(shí)別，另一個(gè)功能是驗(yàn)證這種識(shí)別的準(zhǔn)確性。當(dāng)有人試圖啟動(dòng)汽車時(shí)，他將被要求證明其具有駕駛這輛汽車的權(quán)限。證明的方法很多，比如通過輸入“隱私”答案或者輸入密碼驗(yàn)證身份，或者通過虹膜識(shí)別、聲音識(shí)別、指紋識(shí)別等生理特征來驗(yàn)證身份�？墒沁@些前沿技術(shù)還沒被目前通用的防盜系統(tǒng)所采用�，F(xiàn)在，我們可以假設(shè)：試圖啟動(dòng)汽車的人即使擁有了正確的無線應(yīng)答器，他/她也不能立即發(fā)動(dòng)汽車，而是被要求進(jìn)入汽車防盜系統(tǒng)中更高級(jí)別的安全系統(tǒng)，然后這個(gè)安全系統(tǒng)會(huì)向他/她提出一個(gè)用于鑒別身份的問答協(xié)議。那么，這種基于問答式協(xié)議的防盜系統(tǒng)會(huì)使得汽車變得更安全。首先汽車防盜系統(tǒng)會(huì)向使用者提出一個(gè)用于鑒別身份的問題，然后防盜系統(tǒng)會(huì)核實(shí)收到的答案是否正確，只有在問題回答正確的時(shí)候使用者才能夠通過防盜系統(tǒng)而啟動(dòng)這輛車，或者只有在車主的密碼被合法共享的情況下，其他人才可以駕駛這輛車。
依靠密碼保護(hù)的無線應(yīng)答器技術(shù)，汽車防盜系統(tǒng)只有在密碼核對(duì)正確的情況下才允許使用者啟動(dòng)汽車，否則無線應(yīng)答器會(huì)拒絕透露儲(chǔ)存的隱私信息，這樣就保證了能最大限度可靠地識(shí)別真正的車主。
即將面世的密碼應(yīng)答器可能會(huì)同時(shí)使用輪碼和問答式協(xié)議兩種方式。德州儀器公司稱這種設(shè)備為數(shù)字信號(hào)應(yīng)答器（Digital Signature Transponder，縮寫為DST）。在DST設(shè)定初值時(shí)，車內(nèi)防盜系統(tǒng)和應(yīng)答器會(huì)對(duì)密碼的編制規(guī)則進(jìn)行交流。只有無線接收器收到了無線應(yīng)答器對(duì)提出問題所作的應(yīng)答，無線應(yīng)答器才能讀出編碼規(guī)則。
在DST的典型應(yīng)用中，汽車防盜系統(tǒng)將產(chǎn)生一個(gè)40bit的隨機(jī)數(shù)作為問題，通過脈寬調(diào)制方式發(fā)送給無線應(yīng)答器。無線應(yīng)答器先將這個(gè)問題存入問題寄存器。短時(shí)間內(nèi)，在無線收發(fā)器供給的驅(qū)動(dòng)能量下，無線應(yīng)答器的邏輯編碼器根據(jù)之前的編碼規(guī)則產(chǎn)生一個(gè)24bit的回復(fù)答案；隨后汽車的防盜系統(tǒng)會(huì)根據(jù)同樣的編碼規(guī)則，計(jì)算出對(duì)應(yīng)問題所應(yīng)該得到的答案。然后比較這個(gè)答案和無線應(yīng)答器的回復(fù)答案，如果相符，允許啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。 德州儀器公司在發(fā)表的一篇論文中指出，從理論上講，所有的編碼規(guī)則都有被破解的可能。同時(shí)認(rèn)為如果在“合理”的時(shí)間和擁有“合理”的資源的情況下，DST沒有被破解，那么就可以認(rèn)為這個(gè)系統(tǒng)的安全性是可以信賴的。這里，“合理”的意義指車賊允許花在偷車的時(shí)間不超過5分鐘；同時(shí)假定他有一把未經(jīng)車主授權(quán)的鑰匙，允許他破解編碼規(guī)則的時(shí)間不超過10天。盡管這種應(yīng)用了DST的防盜系統(tǒng)比前幾代防盜系統(tǒng)要安全得多，但我們也無法肯定新一代的防盜系統(tǒng)就是百分之百的安全。
對(duì)于有車一族，他們深信目前的原裝車防盜系統(tǒng)都存在著被破解的可能。由于對(duì)原裝設(shè)備缺乏信心，車主就會(huì)不斷地去很多汽車防盜配件市場(chǎng)搜尋更加可靠的汽車防盜裝備，從方向盤卡鎖、金屬車輪鎖止器，到隱藏式開關(guān)等。其中，隱藏式開關(guān)在工作的時(shí)候，如果這種隱藏的開關(guān)不開啟，啟動(dòng)機(jī)、燃油泵或點(diǎn)火器等汽車設(shè)備就都會(huì)失效。
但這種保護(hù)汽車的方式同時(shí)也會(huì)帶來很多問題，有時(shí)候甚至超過了這些裝備所解決的問題。例如，由于質(zhì)量不可靠的電氣線路和焊接可能會(huì)導(dǎo)致汽車其它系統(tǒng)出現(xiàn)故障。而且，如果沒有被事先告知的話，一個(gè)新車主可能永遠(yuǎn)不知道以前的車主曾經(jīng)給這輛車安裝了些什么設(shè)備。甚至可能由于把不符合規(guī)定的劣質(zhì)產(chǎn)品安裝在汽車上，從而影響了汽車的整體性能。
在車主打算為自己的汽車增加一些防盜裝備而又拿不定主意的時(shí)候，通常最可靠的措施就是向使用過這些防盜裝備的人請(qǐng)教，哪些附加的防盜配件確實(shí)能夠起到保護(hù)作用。車主也可以關(guān)注那種非原裝的可以拆換的電器控制裝置和電器控制模塊。由于我們總是想著要增加汽車防盜裝備，以使我們的汽車能夠得到更加安全的保護(hù)，所以在購買防盜設(shè)備的時(shí)候不能太過于急躁，最好等到更多的防盜裝置經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)，證明確實(shí)有效后再購買。
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