提升PEPS车钥匙信息安全防护——运动传感器在车钥匙中的应用

汽车无钥匙进入启动系统，简称PEPS(Passive Entry Passive Start)，允许驾驶员在不取出钥匙的情况下解锁汽车，驾驶员只需要靠近车辆或者触摸门把手开关即可方便的打开车门。

大多数PEPS系统使用低频125KHz信号-高频434MHz信号完成信息交互。当车主试图打开车门时，门把手将通知车身布置的天线发出低频信号，合法钥匙在信号范围内响应低频指令，并根据自身和车身天线的远近计算出不同的场强值，通过高频信号将定位信息传送到车身高频接收模块。如果认证成功且钥匙定位在车身附近，则车门将被打开，实现PE功能。相同的机制也可以应用于一键启动，即PS功能。PEPS系统框图如图一：

图一 PEPS系统框图

PEPS系统给人们带来了极大便利，但其也存在一定的安全问题。最主要的安全漏洞之一为无钥匙进入系统的中继攻击(relay attack)。其方式为利用无线电设备进行信号嗅探-信号传输-信号播放，钥匙解析中继信号后误识别为在车身附近，从而发出打开车门指令。中继攻击多数发生在钥匙静置在车主工作或休闲场所中，如办公室，咖啡厅等。因此静态场景下的防中继攻击更加引起人们的关注。

联合电子推出一种在PEPS智能钥匙中增加运动传感器的方案，可提供静态场景下的中继防护，为PEPS车钥匙的信息安全增加有效屏障。运动传感器集成在钥匙中，能周期性检测钥匙的运动状态，当钥匙保持静止一段时间，钥匙端将停止接收外部低频信号，不再响应车身端的低频指令，也不会进行高频回复，从而断绝中继攻击的可能；当车主携带钥匙，任意方向存在加速度摆幅，运动传感器即可感知，并通知MCU重新激活低频接收模块，此时钥匙可以响应低频指令，PEPS功能正常使用。

联合电子通过系统级测试对该中继防护方案进行整体优化，主要如下：

• 可靠的运动检测-高灵敏度运动传感器，实时采集不同工况下的加速度值，配合优化算法，实现可靠的阈值判断

• 钥匙低功耗-支持低功耗模式，周期性检测运动状态，降低功耗。日常正常使用，满足电池使用寿命需求

• 应用场景适配-考虑复杂应用场景，平衡运动和静态的界定，设定合理的触发条件，同时软件增加相关判断逻辑，避免防中继策略提前开启影响PEPS功能

• 钥匙造型无需变更—传感器模块面积小，钥匙尺寸一般无需变更，避免重新开模修改钥匙外壳

PEPS车钥匙除了传统的解闭锁功能，衍生出如迎宾、尾门脚踢等应用，给人们带来了更加便捷舒适的用车体验，但其带来的安全风险也不容忽视。在PEPS钥匙中嵌入运动传感器方案，兼容现有钥匙造型，无需较大改动，同时有效防止静态场景下的中继攻击，提升了PEPS钥匙信息安全防护等级。

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原文标题：提升PEPS车钥匙信息安全防护——运动传感器在车钥匙中的应用

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