超宽带(UWB)数字密钥汽车制造测试-良许Linux教程网

假设每当你靠近你的汽车时，车辆会自动亮起迎宾灯来照亮你脚下的路面。那么这个系统是如何感知你的到来的呢？

随着时代的发展，汽车钥匙也在经历着变革。与传统的钥匙不同，现在汽车的钥匙采用更加便捷的形式，比如储存在你的手机、手表或小卡片中的加密数字。

概述

被动式无钥匙进入系统（PKE）和被动式无钥匙启动系统（PEPS）已经进入市场。简单来说，这意味着司机无需亲自从口袋里拿出钥匙，就可以解锁和启动汽车。

由于这些系统的受欢迎程度，它们已经从豪华车领域扩展到所有新车的预期功能。

然而，中继攻击揭示了这些PKE系统中存在的网络安全弱点。一些汽车小偷可以利用相对便宜和易得的工具攻击这些系统。

为了解决这个问题，CCC（Connectivity Car Consortium）采用了数字密钥3.0标准，这一标准结合了低功耗蓝牙（BLE）、超宽带（UWB）和近场通信（NFC）技术，为下一代PKE和PEPS系统提供了更加安全的解决方案。

这个决定是明智的，因为UWB技术可以实现高精度的位置感知，并提供了足够的安全级别，以防止恶意攻击发生。

除了无钥匙输入之外，这种新的技术还将带来一些新的应用场景。手机制造商开始将这项技术嵌入到他们的下一代手机中，从而使车辆共享、汽车租赁或企业车队的密钥共享或转移成为可能，而且更加安全可靠。

UWB结合了高精度定位(实现厘米级精度)和安全性，因此是未来PKE和PEPS应用的首选技术。

UWB基于IEEE 802.15.4z标准，采用了一种飞行时间(Time-of-Flight, ToF)距离测量技术，顾名思义，这种方法利用射频信号在设备之间的传播时间来测量距离。

到达角(AoA)通过确定信号的到达方向增加了另一层空间感知，与其他依赖于测量信号强度来评估距离的技术相比，UWB提供了更高程度的准确性和安全性

UWB通信由UWB Keyfob(也称为Tag)和车载UWB Anchor之间的消息交换组成，飞行时间测量使用UWB消息中的特定字段作为时间戳来计算距离。

超宽带使用非常短的脉冲(以纳秒为数量级)的低能量信号和宽带宽(> 500 MHz)。

与窄带信号相比，大通道带宽和短脉冲使该技术在多径环境中非常鲁棒，这些环境中有反射或折射干扰源。

此外，UWB的工作频率范围很宽(3.1至10.6 GHz)，因此可以选择一个远离蓝牙或Wi-Fi系统干扰的信道。

依赖于测量信号强度来评估距离的PKE技术很容易受到中继/中间人攻击，在这种攻击中，通过放大有效密钥的信号强度和欺骗接收者相信密钥就在附近，从而欺骗来自有效密钥的通信。

超宽带天生对这些类型的攻击免疫，因为它的距离测量是基于时间的，中继/重放攻击会增加消息传输的延迟，因此会达到相反的效果，表明密钥离接收方更远。

IEEE 802.15.4z标准通过在PHY层使用混乱的时间戳序列(STS)进一步增加了一个安全层，它增加了一个密码时间戳，以确保免受第三方的解码或操作。

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