(57)【要約】【課題】電子ロックのためのパッシブキーレスエントリシステムを提供する。【解決手段】ロックコントローラと、ＲＦ送信機および受信機と、コントローラを有するフォブと、ＲＦ送信機および受信機とを含むロック機器を備える。コントローラの一つは、指定されたパラメータに従って、メッセージシーケンスの第１のメッセージを送信する。他方のコントローラは、第１のメッセージの受信に応答して、指定されたパラメータに従ってシーケンスの第２のメッセージを送信する。シーケンスの少なくとも一つのメッセージは複数のフレームを含み、各フレームは特定のビット列を含み、隣接するフレームは、フレームインターバルによって分離される。シーケンス内の隣接するメッセージは、メッセージインターバルによって分離される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ロックのためのパッシブキーレスエントリシステムであって、
第１のコントローラと、第１のＲＦ送信機と、第１のＲＦ受信機とを含むロック機器と、フォブコントローラと、第２のＲＦ送信機と、第２のＲＦ受信機とを含むフォブと、を備え、前記フォブは、ロック解除イベントにおいてロックを解除するためのメッセージを生成するように構成され、
前記第１のコントローラおよび前記フォブコントローラは、前記第１のＲＦ送信機および前記第２のＲＦ受信機、ならびに前記第２のＲＦ送信機および前記第１のＲＦ受信機を使用して、前記ロック機器と前記フォブとの間で双方向に交換されるメッセージシーケンスのためのパラメータを指定する秘密を共有し、前記パラメータは、各ロック解除イベントと直後のロック解除イベントとの間で変化し、
各ロック解除イベントに対して、前記第１のコントローラおよび前記フォブコントローラのうちの一つは、指定された前記パラメータに従って、前記メッセージシーケンスの第１のメッセージを生成し、前記第１のＲＦ送信機または前記第２のＲＦ送信機のうちの一つに、指定された前記パラメータに従って、前記シーケンスの前記第１のメッセージを送信させるように構成され、
前記第１のコントローラおよび前記フォブコントローラのうちの他方は、前記第１のＲＦ送信機および前記第２のＲＦ送信機のうちの他方を、前記シーケンスの前記第１のメッセージの受信に応答して、指定された前記パラメータに従って前記シーケンスの第２のメッセージを送信するように制御するように構成され、前記第１のコントローラは、前記シーケンスによって必要とされる前記フォブによって送信される各メッセージが前記第１の受信機によって正しく受信された場合にのみ前記電子ロックを解除するようにさらに構成され、前記メッセージシーケンスのうちの少なくとも一つのメッセージは、複数のフレームを含み、各フレームは特定のビット列を含み、複数のフレームの隣接するフレームはフレームインターバルによって互いに分離され、
前記メッセージシーケンス内の隣接するメッセージは、メッセージインターバルによって互いに分離され、
指定された前記パラメータは、前記シーケンスの所与のメッセージが第１のフレームインターバルを含み、前記シーケンスの前記所与のメッセージと、直前および直後のメッセージのうちの少なくとも一つとの間のメッセージインターバルが、前記第１のフレームインターバルよりも長くない、パッシブキーレスエントリシステム。
【請求項２】
前記メッセージシーケンスの前記所与のメッセージは、少なくとも三つのフレームを含み、隣接するフレームの異なる対は、異なる持続時間を有するフレームインターバルによって分離される請求項１に記載のパッシブキーレスエントリシステム。
【請求項３】
前記メッセージシーケンスの前記所与のメッセージは、少なくとも三つのフレームを含み、隣接するフレームの異なる対は、異なる持続時間を有するフレームインターバルによって分離される請求項２に記載のパッシブキーレスエントリシステム。
【請求項４】
前記第１のコントローラは、前記第１のＲＦ送信機を制御して、前記第２のＲＦ受信機に、前記メッセージシーケンスのためのパラメータを指定する第１の暗号化されたメッセージを送信することによって、前記第１のコントローラと前記フォブコントローラとの間で前記秘密を共有するように構成される請求項１に記載のパッシブキーレスエントリシステム。
【請求項５】
前記第１のコントローラは、前記電子ロックをロック解除しようとするたびに異なるパラメータのセットを指定するように構成される請求項４に記載のパッシブキーレスエントリシステム。
【請求項６】
前記所与のメッセージにおいて指定される前記パラメータは、
第１のＲＦ送信機または前記第２のＲＦ送信機が、前記シーケンスの前記第１のメッセージを送信すべきかどうかの指示、
前記シーケンス内の各メッセージの開始時間、
前記シーケンス内の各メッセージの持続時間、および、
前記シーケンス内の隣接するメッセージ間の前記フレームインターバルの持続時間、の少なくとも一つを含む請求項４に記載のパッシブキーレスエントリシステム。
【請求項７】
前記所与のメッセージにおいて指定される前記パラメータは、前記第１のＲＦ送信機または前記第２のＲＦ送信機が前記シーケンスの前記第１のメッセージを送信すべきかどうかの指示と、前記シーケンス内の各メッセージの前記開始時間および前記シーケンス内の各メッセージの前記持続時間のうちの少なくとも一つと、を含む請求項６に記載のパッシブキーレスエントリシステム。
【請求項８】
前記第１のコントローラは、前記フォブが前記第１のコントローラとペアリングされていると前記第１のコントローラが認識した後にのみ、前記第１のＲＦ送信機を制御して、前記メッセージシーケンスのための前記パラメータを指定する前記所与のメッセージを前記第２のＲＦ受信機に送信するように構成される請求項４に記載のパッシブキーレスエントリシステム。
【請求項９】
前記ロック機器は、前記フォブにウェイクアップメッセージを送信するための低周波送信機をさらに含む請求項８に記載のパッシブキーレスエントリシステム。
【請求項１０】
前記第１のＲＦ送信機および前記第１のＲＦ受信機は、第１のＲＦトランシーバとして構成される請求項１に記載のパッシブキーレスエントリシステム。
【請求項１１】
前記第２のＲＦ送信機および前記第２のＲＦ受信機は、第２のＲＦトランシーバとして構成される請求項１に記載のパッシブキーレスエントリシステム。
【請求項１２】
前記電子ロックは、車両のロックである請求項１に記載のパッシブキーレスエントリシステム。
【請求項１３】
前記第１のＲＦ送信機および前記第２のＲＦ送信機は、同じＲＦ搬送周波数で動作する請求項１に記載のパッシブキーレスエントリシステム。
【請求項１４】
パッシブキーレスエントリ用に構成された電子ロック機器であって、
電子ロックと、ロック解除イベントにおいて前記ロックをロック解除するためのメッセージを生成するように構成されたフォブと通信するためのＲＦ送信機およびＲＦ受信機と、前記ロック、前記ＲＦ送信機、および前記ＲＦ受信機に動作可能に結合されたコントローラとを含み、
前記コントローラは前記フォブと秘密を共有し、前記秘密は、前記ＲＦ送信機と前記ＲＦ受信機とを使用して前記ロック機器と前記フォブとの間で双方向に交換されるメッセージシーケンスのためのパラメータを指定し、前記パラメータは、各ロック解除イベントと直後のロック解除イベントとの間で変化し、
前記ＲＦ送信機を制御して、指定された前記パラメータに従って前記シーケンスの少なくとも一つのメッセージを前記フォブに送信し、
前記ＲＦ受信機を制御して、指定された前記パラメータに従って前記フォブによって送信された前記シーケンスの少なくとも一つのメッセージを受信し、
前記メッセージシーケンスの少なくとも一つのメッセージは複数のフレームを含み、各フレームは特定のビット列を含み、前記複数のフレームの隣接するフレームは、フレームインターバルによって互いに分離され、
前記メッセージシーケンス内の隣接するメッセージは、メッセージインターバルによって互いに分離され、
指定された前記パラメータは、前記シーケンスの所与のメッセージが第１のフレームインターバルを含み、前記シーケンスの前記所与のメッセージと、直前および直後のメッセージのうちの少なくとも一つとの間のメッセージインターバルが、前記第１のフレームインターバルよりも長くなく、前記コントローラは、前記シーケンスによって要求される前記フォブによって送信されたメッセージまたは各メッセージが前記ＲＦ受信機によって正しく受信された場合にのみ、前記電子ロックを解除するようにさらに構成された電子ロック機器。
【請求項１５】
前記秘密は、前記第１のコントローラが前記第１のＲＦ送信機を制御して、前記第２のＲＦ受信機に、前記メッセージシーケンスのための前記パラメータを指定する暗号化されたメッセージを送信することによって、前記第１のコントローラと前記フォブコントローラとの間で共有される請求項１４に記載の電子ロック機器。
【請求項１６】
前記コントローラは、前記電子ロックをロック解除しようとするたびに異なるパラメータのセットを指定するように構成される請求項１５に記載の電子ロック機器。
【請求項１７】
前記コントローラは、新しい暗号化されたメッセージを送信し、前記電子ロックをロック解除しようとするたびに、異なるパラメータのセットを指定するように構成される請求項１５に記載の電子ロック機器。
【請求項１８】
第１のメッセージに指定されたパラメータは、
前記フォブまたは前記ＲＦ送信機が前記シーケンスの前記第１のメッセージを送信すべきかどうかの指示、
前記シーケンス内の各メッセージの開始時間、
前記シーケンス内の各メッセージの持続時間、および、
前記シーケンス内の隣接するメッセージ間のインターバルの持続時間、のうちの少なくとも一つを含む請求項１５に記載の電子ロック機器。
【請求項１９】
前記第１のメッセージに指定された前記パラメータは、前記フォブまたは前記ＲＦ送信機が前記シーケンスの前記第１のメッセージを送信すべきかどうかの指示と、前記シーケンス内の各メッセージの前記開始時間および前記シーケンス内の各メッセージの前記持続時間のうちの少なくとも一つと、を含む請求項１８に記載の電子ロック機器。
【請求項２０】
電子ロックのパッシブキーレスエントリシステムのためのフォブであって、フォブコントローラと、低周波受信機と、ＲＦ送信機と、ＲＦ受信機とを含み、ロック解除イベントにおいてロックを解除するためのメッセージを生成するように構成され、
前記フォブコントローラと前記電子ロックのロック機器とは、前記ＲＦ送信機と前記ＲＦ受信機とを使用して、前記ロック機器と前記フォブとの間で双方向に交換されるメッセージシーケンスのための秘密指定パラメータを共有し、前記シーケンスのメッセージのうちの少なくとも一つは前記フォブから来るものとして指定され、前記パラメータは各ロック解除イベントと直後のロック解除イベントとの間で変化し、
前記メッセージシーケンスの少なくとも一つのメッセージは複数のフレームを含み、各フレームは特定のビット列を含み、複数のフレームの隣接フレームは、フレームインターバルによって互いに分離され、
前記メッセージシーケンス内の隣接するメッセージは、メッセージインターバルによって互いに分離され、
指定された前記パラメータは、前記シーケンスの所与のメッセージが第１のフレームインターバルを含み、前記シーケンスの前記所与のメッセージと、直前および直後のメッセージのうちの少なくとも一つとの間のメッセージインターバルが、前記第１のフレームインターバルよりも長くないようなものであり、
前記フォブコントローラは、前記低周波受信機が前記ロック機器から低周波ウェイクアップメッセージを受信した場合にウェイクアップし、前記ＲＦ送信機に前記機器への応答を送信させるように構成され、前記応答はフォブ識別子を含み、かつ、
前記コントローラは、その後、前記ＲＦ送信機を制御して、指定された前記パラメータに従って、前記フォブから来るものとして指定されたシーケンスの単一のメッセージまたはそれぞれのメッセージを前記ロック機器に送信するように構成されるフォブ。
【請求項２１】
前記フォブは、暗号化されたメッセージ内の指定された前記パラメータを、前記ロック機器から受信するように構成される請求項２０に記載のフォブ。
【請求項２２】
前記フォブコントローラは、所与の暗号化されたメッセージで供給される指定された前記パラメータを、ただ一つのロック解除イベントに適用するように構成される請求項２１に記載のフォブ。
【請求項２３】
ロック機器の電子ロックのためのパッシブキーレスエントリシステムに対するリレーアタックの成功を防止する方法であって、前記システムは、ロック解除イベントにおいてロックを解除するためのメッセージを生成するように構成されたフォブを含み、
各ロック解除イベントが、フォブコントローラと前記ロック機器の第１のコントローラとの間で共有される秘密に指定されるパラメータに従って、メッセージシーケンスの第１のメッセージを生成するために、前記ロックに関連する第１のＲＦ送信機および前記フォブの第２のＲＦ送信機のうちの一つを制御する工程、
前記シーケンスの第１のメッセージの受信に応答して、指定された前記パラメータに従って前記シーケンスの第２のメッセージを送信するように、前記第１のＲＦ送信機および前記第２のＲＦ送信機のうちの他方を制御する工程、
本方法の反復ごとに、前記シーケンスの前記パラメータのシーケンスを変更する工程であって、各シーケンスは前記第１のＲＦ送信機および前記第２のＲＦ送信機からの送信をインターリーブする工程、ならびに、
前記シーケンスによって要求されるように、前記フォブによって送信された各メッセージが、前記ロック機器のＲＦ受信機によって正しく受信された場合にのみ、前記電子ロックを解除する工程、を含み、
指定された前記パラメータは、前記シーケンスの所与のメッセージが第１のフレームインターバルを含み、前記シーケンスの前記所与のメッセージと、直前および直後のメッセージのうちの少なくとも一つとの間のメッセージインターバルが、前記第１のフレームインターバルよりも長くないようなものである方法。
【請求項２４】
前記メッセージシーケンスの前記所与のメッセージは、少なくとも三つのフレームを含み、隣接するフレームの異なるペアは、異なる持続時間を有するフレームインターバルによって分離される請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記シーケンスの前記所与のメッセージと、前記シーケンスの直前または直後のメッセージとの間のメッセージインターバルが、前記メッセージシーケンスの前記所与のメッセージのフレームインターバルの持続時間の中間の持続時間を有する請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記第１のＲＦ送信機を制御して、前記メッセージシーケンスの前記パラメータを指定する暗号化メッセージを前記フォブに送信する工程を含む請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
電子ロックを解除しようとするたびに、異なるパラメータのセットを指定する新しい暗号化メッセージを送信する工程を含む請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記暗号化されたメッセージにおいて指定される前記パラメータは、
前記第１のＲＦ送信機または前記第２のＲＦ送信機が、前記シーケンスの第１のメッセージを送信すべきかどうかの指示、前記シーケンス内の各メッセージの開始時間、前記シーケンス内の各メッセージの持続時間、および、前記シーケンス内の隣接するメッセージ間のインターバルの持続時間の少なくとも一つを含む請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
前記暗号化されたメッセージにおいて指定された前記パラメータは、前記フォブまたは前記ＲＦ送信機が前記シーケンスの第１のメッセージを送信すべきかどうかの指示と、前記シーケンス内の各メッセージの開始時間および前記シーケンス内の各メッセージの持続時間のうちの少なくとも一つとを含む請求項２６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はパッシブキーレスエントリシステムに関し、特に、車両用のパッシブキーレスエントリシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
キーフォブまたはキーが車両ドアをロックまたはロック解除するために車両内の対応する受信機と通信するために使用されるＲＦ送信機を含むキーレスエントリシステムは、自動車にとって非常に一般的な選択肢であることが証明されている。当初は、これらのシステムは、車両のドアをロックまたはロック解除するために、キーフォブ上の押しボタンまたは他のアクチュエータが作動されることを必要とした。しかしその後、いわゆるパッシブキーレスエントリシステムが考案されており、このシステムでは、ユーザが車両に近いときに車両のドアをロック解除またはロックするために、キーフォブとのユーザインタラクションが必要とされていない。このようなシステムはフォブが車両側送信機に近接していることを検出し、車両が周期的なビーコン信号を送出することによって機能し、キーフォブがこのビーコン信号を検出すると、キーフォブが起動して応答する。応答がペアリングされたキーフォブからのものである場合、車両ドアはロック解除される。他のパッシブキーレスエントリシステムは、ユーザが自動車のドアハンドルに触れるか、または近づくことを必要とし、存在を検出するために静電容量感知が使用され、キーフォブへのウェイクアップメッセージを車両に送信させる。キーフォブは応答し、当該キーフォブがペアリングされたキーフォブである場合、車両ドアはロック解除される。このようなシステムのフォブはまた、押しボタンまたは同等のアクチュエータを含んでもよく、これにより、ユーザはフォブに、より長い距離から車両に信号を送信させること、自動車をロックまたはロック解除すること、さらには、車両を遠隔で始動させることさえ可能になる。
【０００３】
キーレスエントリシステムは一般に、従来の機械的キーの使用と比較して車両のセキュリティを改善したが、パッシブキーレスエントリシステムはセキュリティの弱点を有することが分かっている。この弱点は「リレーアタック」として知られている。リレーアタックでは、二人の潜在的な窃盗犯がともに働く。窃盗犯の１人は車の近くに立っており、他の窃盗犯はキーフォブを持っている車の所有者の近くに身を置いている。窃盗犯の各々は無線周波数帯機器を有し、二つの機器は物理ケーブルを介して、またはより一般的には別の無線周波数帯接続を介して接続される。車両の傍の窃盗犯は車両に接近し、必要であれば、ドアハンドルを持ち上げるか、またはドアハンドルに触れる。この動作は、車両内の低周波送信機を起動させて、ウェイクアップ信号を送出させる。窃盗犯の無線周波数帯機器はウェイクアップ信号を受信し、それを他の窃盗犯の機器に転送する。次いで、ウェイクアップ信号は、キーフォブの範囲内にある第２の窃盗犯の無線周波数帯機器によって送信される。キーフォブは転送されたウェイクアップ信号を受信し、応答し、フォブによって発せられた信号は、第２の窃盗犯の無線周波数帯機器によって受信され、第１の窃盗犯の機器に転送される。第１の窃盗犯の機器はキーフォブから転送された応答を発し、キーフォブが車両に十分に近接して配置され、車両のドアがロック解除されると信じるように、車両に搭載されたシステムを動かす。同じプロセスはフォブが存在すると信じるように自動車システムをだますのに有効であり、それによって自動車を始動させ、走り去ることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、そのようなリレーアタックをあまり成功させないようにしようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の実施形態では、本発明は、電子ロックのためのパッシブキーレスエントリシステムであって、当該システムは、第１のコントローラと、第１のＲＦ送信機と、第１のＲＦ受信機とを含むロック機器と、フォブコントローラと、第２のＲＦ送信機と、第２のＲＦ受信機とを含むフォブと、を備え、フォブは、ロック解除イベントにおいてロックを解除するためのメッセージを生成するように構成され、ここで、第１のコントローラおよびフォブコントローラは第１のＲＦ送信機および第２のＲＦ受信機、ならびに第２のＲＦ送信機および第１のＲＦ受信機を使用して、ロック機器とフォブとの間で双方向に交換されるメッセージシーケンスのためのパラメータを指定する秘密を共有し、当該パラメータは、各ロック解除イベントと直後のロック解除イベントとの間で変化し、ここで、第１のコントローラおよびフォブコントローラのうちの一つは指定されたパラメータに従ってメッセージシーケンスの第１のメッセージを生成し、第１または第２のＲＦ送信機のうちの一つに、指定されたパラメータに従ってシーケンスの第１のメッセージを送信させるように構成され、第１のコントローラおよびフォブコントローラのうちの他方はシーケンスの第１のメッセージの受信に応答して、指定されたパラメータに従ってシーケンスの第２のメッセージを送信するように第１のＲＦ送信機および第２のＲＦ送信機のうちの他方を制御するように構成され、第１のコントローラはシーケンスによって必要とされるフォブによって送信される各メッセージが第１の受信機によって正しく受信された場合にのみ電子ロックを解除するようにさらに構成され、メッセージシーケンスの少なくとも一つのメッセージは複数のフレームを含み、各フレームは特定のビット列を含み、複数のフレームの隣接フレームはフレームインターバルによって互いに分離され、メッセージインターバルによって互いに分離されているメッセージシーケンス内の隣接するメッセージ、および、指定されたパラメータはシーケンスの所与のメッセージが第１のフレームインターバルを含み、シーケンスの前記所与のメッセージと、直前および直後のメッセージのうちの少なくとも一つとの間のメッセージインターバルが、前記第１のフレームインターバルよりも長くないようなものである。
【０００６】
シーケンスのメッセージ内にフレームインターバルを導入することによって、攻撃者が、送信中のギャップが送信方向の変化を意味するかどうかを知ることがより困難になる。したがって、攻撃者は、送信のギャップを検出した場合、自身の機器の送信方向を安全に切り替えることができない。したがって、攻撃者は、フィードバックループを生成する可能性が高い。持続時間においてフレーム間およびメッセージ間のインターバルの少なくともいくつかを比較可能にすることは、攻撃者のタスクをさらに困難にする。
【０００７】
任意選択で、メッセージシーケンスの所与のメッセージは少なくとも三つのフレームを含むことができ、隣接するフレームの異なる対は、異なる持続時間を有するフレームインターバルによって分離される。これは、攻撃者が直面する困難性を増大させる。
【０００８】
任意選択で、シーケンスの前記所与のメッセージと、シーケンスの直前または直後のメッセージとの間のメッセージインターバルは、メッセージシーケンスの前記所与のメッセージのフレームインターバルの持続時間の中間の持続時間を有する。これは、攻撃者が直面する困難性をさらに悪化させる。
【０００９】
有利には、第１のコントローラが第１のＲＦ送信機を制御して、メッセージシーケンスのパラメータを指定する第１の暗号化メッセージを第２のＲＦ受信機に送信することによって、第１のコントローラとフォブコントローラとの間で秘密を共有するように構成される。このように共有秘密を供給または更新することは、攻撃者がメッセージシーケンスを制御する秘密を発見することがより困難である可能性が高いことを意味する。これにより、セキュリティがさらに向上する。
【００１０】
任意選択で、第１および第２のＲＦ送信機は同じＲＦ搬送周波数で動作し、攻撃者が、ロック機器から発信された信号とフォブから発信された信号とを区別することをより困難にする。
【００１１】
好ましくは、第１のコントローラが電子ロックを解除しようとするたびに、異なるパラメータのセットを指定するように構成される。このようにして、攻撃者がシーケンスの詳細を予測することがより困難になり、したがって、システムを破ることがより困難になる。
【００１２】
任意選択で、暗号化メッセージで指定されるパラメータは、以下のうちの少なくとも一つを含む。
・第１のＲＦ送信機または第２のＲＦ送信機がシーケンスの第１のメッセージを送信すべきかどうかの指示。
・シーケンス内の各メッセージの開始時間。
・シーケンス内の各メッセージの持続時間。
・シーケンス内の隣接するメッセージ間のインターバルの持続時間。
【００１３】
これらの様々なパラメータの中から選択することができることによって、システムは、攻撃者が克服することをより困難にすることができる。
【００１４】
暗号化されたメッセージで指定されたパラメータは、第１または第２のいずれのＲＦ送信機がシーケンスの第１のメッセージを送信すべきかの指示と、シーケンスの各メッセージの開始時間およびシーケンスの各メッセージの持続時間のうちの少なくとも一つと、を含むことができる。シーケンスの第１のメッセージのソースが変化し、シーケンスの各メッセージの開始時間および持続時間のうちの少なくとも一つを変化させるシステムを有することは、システムを破る困難性を増大させることもできる。
【００１５】
第１のコントローラはフォブが第１のコントローラとペアリングされたと第１のコントローラが認識した後にのみ、第１のＲＦ送信機を制御して、第２のＲＦ受信機に、メッセージシーケンスのためのパラメータを指定する暗号化メッセージを送信するように構成されてもよい。このようなアプローチはペアリングされたフォブが検出されないときに、暗号化されたメッセージの送信を防止することによって、システムのセキュリティを改善する。このような構成では、ロック機器がフォブにウェイクアップメッセージを送信するための低周波送信機をさらに含むことができる。
【００１６】
第１のＲＦ送信機および第１のＲＦ受信機は第１のＲＦトランシーバとして構成されてもよく、これは、よりコンパクトな設置を可能にし、いくつかの構成要素の重複を回避することによってコストを低減しうる。同様に、第２のＲＦ送信機および第２のＲＦ受信機は、第２のＲＦトランシーバとして構成されうる。
【００１７】
ロック機器からフォブへパラメータを送信するために使用されるメッセージを暗号化することによって、フォブがメッセージを解読することを可能にする鍵を有するフォブは、システムがどのように振る舞うかを攻撃者が予測することをより困難にすることによって、本発明の実施形態によるシステムのセキュリティを改善することができる。
【００１８】
電子ロックは車両のロックであってもよいが、同様に、部屋、建物、または他の構造もしくは機器のロックであってもよい。
【００１９】
本発明のさらなる実施形態では、パッシブキーレス入力のために構成された電子ロック機器であって、ロック機器は、電子ロックと、ロック解除イベントにおいてロックを解除するためのメッセージを生成するように構成されたフォブと通信するためのＲＦ送信機およびＲＦ受信機と、ロック、ＲＦ送信機およびＲＦ受信機に動作可能に結合されたコントローラとを含み、ここで、前記コントローラは前記フォブと秘密を共有し、前記秘密は、前記ＲＦ送信機と前記ＲＦ受信機とを使用して前記ロック機器と前記フォブとの間で双方向に交換されるメッセージシーケンスのためのパラメータを指定し、前記パラメータは、各ロック解除イベントと直後のロック解除イベントとの間で変化し、ＲＦ送信機を制御して、指定されたパラメータに従ってシーケンスの少なくとも一つのメッセージをフォブに送信し、前記指定されたパラメータに従って前記フォブによって送信された前記シーケンスの少なくとも一つのメッセージを受信するように前記ＲＦ受信機を制御し、前記メッセージシーケンスの少なくとも一つのメッセージは複数のフレームを含み、各フレームは特定のビット列を含み、前記複数のフレームの隣接フレームは、フレームインターバルによって互いに分離され、メッセージシーケンス内の隣接するメッセージは、メッセージインターバルによって互いに分離され、指定されたパラメータはシーケンスの所与のメッセージが第１のフレームインターバルを含み、シーケンスの前記所与のメッセージと直前および直後のメッセージのうちの少なくとも一つとの間のメッセージインターバルが、前記第１のフレームインターバルよりも長くなく、かつ、コントローラはシーケンスによって必要とされるフォブによって送信された各メッセージがＲＦ受信機によって正しく受信された場合にのみ、電子ロックを解除するようにさらに構成される。
【００２０】
そのような装置では、第１のコントローラが第１のＲＦ送信機を制御して、メッセージシーケンスのパラメータを指定する暗号化されたメッセージを第２のＲＦ受信機に送信することによって、第１のコントローラとフォブコントローラとの間で秘密が共有されてもよい。このように共有秘密を供給または更新することは、攻撃者がメッセージシーケンスを制御する秘密を発見することがより困難である可能性が高いことを意味する。これにより、セキュリティがさらに向上する。
【００２１】
このような装置では、コントローラが電子ロックを解除しようとするたびに、新しい暗号化されたメッセージを送信し、異なるパラメータのセットを指定するように構成することができる。一つのメッセージを使用して、ロックを解除する一連の試みに使用することができるパラメータを更新することができ、ここで複数のパラメータのセットが単一のメッセージで提供されるが、少なくともメッセージ長に関しては単一のメッセージで一つのパラメータのセットだけを供給することが好ましい。ロック解除の試みごとにパラメータを変更することは、攻撃者が成功したリレーアタックを開始することをより困難にする。
【００２２】
このような装置では、コントローラが電子ロックを解除しようとするたびに、異なるパラメータの組を指定するように構成することができる。このようにして、攻撃者がシーケンスの詳細を予測することがより困難になり、したがって、ロック機器のセキュリティを破ることがより困難になる。
【００２３】
任意選択で、暗号化メッセージで指定されるパラメータは、以下のうちの少なくとも一つを含むことができる。
・フォブまたはＲＦ送信機がシーケンスの第１のメッセージを送信すべきかどうかの指示。
・シーケンス内の各メッセージの開始時間。・シーケンス内の各メッセージの持続時間。
・シーケンス内の隣接するメッセージ間のインターバルの持続時間。
【００２４】
これらの様々なパラメータの中から選択することができることによって、装置は、攻撃者が克服することをより困難にすることができる。
【００２５】
任意選択で、暗号化メッセージで指定されたパラメータは、フォブまたはＲＦ送信機がシーケンスの第１のメッセージを送信すべきかどうかの指示と、シーケンス内の各メッセージの開始時間およびシーケンス内の各メッセージの持続時間のうちの少なくとも一つと、を含むことができる。シーケンスの第１のメッセージのソースが変化し、シーケンスの各メッセージの開始時間および持続時間のうちの少なくとも一つを変化させる装置を有することは、システムを破る困難性を増大させうる。
【００２６】
本発明のさらなる実施形態では電子ロックのためのパッシブキーレスエントリシステムのためのフォブが提供され、フォブは、フォブコントローラと、低周波受信機と、ＲＦ送信機と、ＲＦ受信機とを含み、フォブはロック解除イベントにおいてロックを解除するためのメッセージを生成するように構成され、ここで、フォブコントローラと電子ロックのロック機器とは、ＲＦ送信機とＲＦ受信機とを使用して、ロック機器とフォブとの間で双方向に交換されるメッセージシーケンスのための秘密指定パラメータを共有し、シーケンスのメッセージのうちの少なくとも一つはフォブから来るものとして指定され、パラメータは各ロック解除イベントと直後のロック解除イベントとの間で変化し、メッセージシーケンスの少なくとも一つのメッセージは複数のフレームを含み、各フレームは特定のビット列を含み、複数のフレームの隣接フレームは、フレームインターバルによって互いに分離され、メッセージシーケンス内の隣接するメッセージは、メッセージインターバルによって互いに分離され、指定されたパラメータは、シーケンスの所与のメッセージが第１のフレームインターバルを含み、シーケンスの前記所与のメッセージと、直前および直後のメッセージのうちの少なくとも一つとの間のメッセージインターバルが、前記第１のフレームインターバルよりも長くないようなものであり、フォブコントローラは低周波受信機がロック機器から低周波ウェイクアップメッセージを受信した場合にウェイクアップし、ＲＦ送信機に装置への応答を送信させるように構成され、応答はフォブ識別子を含み、コントローラは、その後、ＲＦ送信機を制御して、指定されたパラメータに従って、フォブから来るものとして指定されたシーケンスのメッセージまたは各メッセージをロック機器に送信するように構成される。
【００２７】
フォブとロック機器の両方に、指定されたパラメータに従ったシーケンスでメッセージを送信させることによって、攻撃者に知られていない通信方向の切り替え時間のために、攻撃者はシステムの両端で信号を連続的に捕捉し中継することを強いられることがあり、これは、フィードバックループを生じさせる可能性があり、リレーアタック中に、信号を圧倒し、および／またはフォブまたは車両側から得られる信号のビットシンボルを歪ませる可能性がある。これにより、リレーアタックが成功する可能性が低くなる。
【００２８】
任意選択で、フォブは、暗号化されたメッセージ内の指定されたパラメータをロック機器から受信するように構成することができる。このように共有秘密を供給または更新することは、攻撃者がメッセージシーケンスを制御する秘密を発見することがより困難である可能性が高いことを意味する。これにより、セキュリティがさらに向上する。
【００２９】
フォブコントローラは、所与の暗号化メッセージで供給される指定パラメータをただ一つのロック解除イベントに適用するように構成することができる。ロック解除の試みごとにパラメータを変更することは、攻撃者が成功したリレーアタックを開始することをより困難にする。
【００３０】
任意選択で、コントローラは、シーケンスの一部としてＲＦ送信機によって送信されるメッセージの開始時間または持続時間のうちの少なくとも一つを制御するように構成されうる。これらの様々なパラメータの中から選択することができることによって、システムは、攻撃者が克服することをより困難にすることができる。
【００３１】
本発明のさらなる実施形態では、ロック機器の電子ロックのためのパッシブキーレスエントリシステムに対するリレーアタックの成功を防止する方法が提供され、システムは、ロック解除イベントにおいてロックを解除するためのメッセージを生成するように構成されたフォブを含み、本方法は、各ロック解除イベントがフォブコントローラとロック機器の第１のコントローラとの間で共有される秘密に指定されるパラメータに従って、メッセージシーケンスの第１のメッセージを生成するために、ロックに関連する第１のＲＦ送信機およびフォブの第２のＲＦ送信機のうちの一つを制御する工程、シーケンスの第１のメッセージの受信に応答して、指定されたパラメータに従ってシーケンスの第２のメッセージを送信するように第１のＲＦ送信機および第２のＲＦ送信機のうちの他方を制御する工程、本方法の反復ごとにシーケンスのパラメータのシーケンスを変更する工程であって、各シーケンスは第１および第２のＲＦ送信機からの送信をインターリーブする工程、ならびに、シーケンスによって要求されるようにフォブによって送信されたメッセージまたは各メッセージがロック機器のＲＦ受信機によって正しく受信された場合にのみ、電子ロックをロック解除する工程、を含み、ここで、指定されたパラメータは、シーケンスの所与のメッセージが第１のフレームインターバルを含み、シーケンスの前記所与のメッセージと、直前および直後のメッセージのうちの少なくとも一つとの間のメッセージインターバルが、前記第１のフレームインターバルよりも長くないようなものである。
【００３２】
フォブおよびロック機器の両方にメッセージを送信させ、これらを指定されたパラメータに従ってシーケンス内にインターリーブすることによって、攻撃者はシステムの両端で信号を連続的に捕捉することを強いられることがあり、これはフィードバックループを生じさせる可能性があり、フィードバックがリレーアタック中に、信号を圧倒し、および／またはフォブまたは車両側から得られる信号のビットシンボルを歪ませる可能性がある。これにより、リレーアタックが成功する可能性が低くなる。
【００３３】
任意選択で、本方法は、第１のＲＦ送信機を制御して、メッセージシーケンスのパラメータを指定する暗号化メッセージをフォブに送信する工程を含むことができる。このように共有秘密を供給または更新することは、攻撃者がメッセージシーケンスを制御する秘密を発見することがより困難である可能性が高いことを意味する。これにより、セキュリティがさらに向上する。
【００３４】
任意選択で、本方法は、電子ロックをロック解除しようとするたびに、新しい暗号化メッセージを送信し、異なるパラメータのセットを指定する工程を含むことができる。ロック解除の試みごとにパラメータを変更することは、攻撃者が成功したリレーアタックを開始することをより困難にする。
【００３５】
任意選択で、暗号化メッセージで指定されるパラメータは、以下のうちの少なくとも一つを含むことができる。
・フォブまたはＲＦ送信機がシーケンスの第１のメッセージを送信すべきかどうかの指示。
・シーケンス内の各メッセージの開始時間。
・シーケンス内の各メッセージの持続時間。
・シーケンス内の隣接するメッセージ間のインターバルの持続時間。
【００３６】
任意選択で、暗号化メッセージで指定されたパラメータは、フォブまたはＲＦ送信機がシーケンスの第１のメッセージを送信すべきかどうかの指示と、シーケンス内の各メッセージの開始時間およびシーケンス内の各メッセージの持続時間のうちの少なくとも一つと、を含むことができる。これらの様々なパラメータの中から選択することができることによって、特に、システムが双方向送信シーケンスのための異なる開始点を選択することを可能にすることによって、この方法は、攻撃者が克服することをより困難にすることができる。
【００３７】
別の実施形態では、本発明は、電子ロックのためのパッシブキーレスエントリシステムを提供し、本システムは、第１のコントローラと、第１のＲＦ送信機と、第１のＲＦ受信機を含むロック機器、および、フォブコントローラと、第２のＲＦ送信機と、第２のＲＦ受信機とを含むフォブを備え、ここで、第１のコントローラは、第１のＲＦ送信機および第２のＲＦ受信機と、第２のＲＦ送信機および第１のＲＦ受信機とを使用して、ロック機器とフォブとの間で双方向に交換されるメッセージシーケンスのためのパラメータを指定する第１のメッセージを第２のＲＦ受信機に送信するように、第１のＲＦ送信機を制御するように構成され、フォブコントローラは、第２のＲＦ送信機を制御して、指定されたパラメータに従ってシーケンスの少なくとも一つのメッセージを第１のＲＦ受信機に送信することによって、第１のメッセージの受信に応答するように構成され、第１のコントローラは、第１のＲＦ送信機を制御して、指定されたパラメータに従ってシーケンスの少なくとも一つのメッセージを第２のＲＦ受信機に送信するように構成され、第１のコントローラは、シーケンスによって要求されるようにフォブによって送信されたメッセージまたは各メッセージが第１の受信機によって正しく受信された場合にのみ電子ロックを解除するようにさらに構成され、メッセージシーケンスの少なくとも一つのメッセージは、複数のフレームを含み、各フレームは、特定のビット列を含み、複数のフレームの隣接フレームは、フレームインターバルによって互いに分離されており、指定されたパラメータはシーケンスの所与のメッセージが第１のフレームインターバルを含み、シーケンスの前記所与のメッセージと、シーケンスの所与のメッセージに隣接する後続のメッセージとの間のメッセージインターバルが、前記第１のフレームインターバルよりも長くないようなものである。
【００３８】
任意選択で、メッセージシーケンスの前記第１のメッセージは少なくとも三つのフレームを含み、隣接するフレームの異なる対は、異なる持続時間を有するフレームインターバルによって分離される。任意選択で、シーケンスの前記第１のメッセージと、シーケンスの第１のメッセージに隣接する後続のメッセージとの間のメッセージインターバルは、メッセージシーケンスの前記第１のメッセージのフレームインターバルの持続時間の中間の持続時間を有する。
【００３９】
代替の実施形態では、本発明は、電子ロックのためのパッシブキーレスエントリシステムを提供し、本システムは、第１のコントローラと、第１のＲＦ送信機と、第１のＲＦ受信機とを含むロック機器、および、フォブコントローラと、第２のＲＦ送信機と、第２のＲＦ受信機とを含むフォブを備え、ここで、第１のコントローラは、第１のＲＦ送信機および第２のＲＦ受信機と、第２のＲＦ送信機および第１のＲＦ受信機とを使用して、ロック機器とフォブとの間で双方向に交換されるメッセージシーケンスのためのパラメータを指定する第１のメッセージを第２のＲＦ受信機に送信するように、第１のＲＦ送信機を制御するように構成され、フォブコントローラは、第２のＲＦ送信機を制御して、指定されたパラメータに従ってシーケンスの少なくとも一つのメッセージを第１のＲＦ受信機に送信することによって、第１のメッセージの受信に応答するように構成され、第１のコントローラは、第１のＲＦ送信機を制御して、指定されたパラメータに従ってシーケンスの少なくとも一つのメッセージを第２のＲＦ受信機に送信するように構成され、第１のコントローラはシーケンスによって要求されるようにフォブによって送信されたメッセージまたは各メッセージが第１の受信機によって正しく受信された場合にのみ電子ロックを解除するようにさらに構成される。
【００４０】
フォブおよびロック機器の両方に、想定リレーアタック者に知られていない指定されたパラメータに従ってメッセージをシーケンスで送信させることによって、攻撃者はシステムの両端で信号を連続的に捕捉および中継するように強制される可能性があり、これは、フィードバックループを生じさせる可能性があり、フィードバックが信号を圧倒し、および／またはリレーアタック中にフォブから取得された信号のビットシンボルを歪ませる可能性がある。これにより、リレーアタックが成功する可能性が低くなる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】従来のリレーアタック方法を示す図
【図２】本発明の第１の実施形態によるシステムの主な特徴を示す概略図
【図３】本発明の一実施形態によるシステムにおける通信タイミングの一つの可能な例を示す概略図
【図４】本発明の一実施形態による、リレーアタックがシステムとともにどのように機能するかを示す概略図
【図５】図４に示すようなリレーアタックでフィードバックループがどのように生じるかを示す概略図
【図６】図４による攻撃において生じ得るような複数のフィードバックループが車両において検出されるようなフォブからのＲＦ送信をどのように歪ませうるかを示す概略図
【図７】本発明の実施形態によるシステムにおける通信タイミングの別の例を示す概略図
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１は、パッシブキーレスエントリシステムを装備した車両に対する古典的なリレーアタックを概略的に示す。車両１０は、低周波送信機１２と高周波受信機１４とを含む。低周波受信機２２と無線周波数送信機２４とを含むキーフォブ２０を有する運転者は、フォブと自動車とがもはや互いの範囲内にないように、車両から離れて歩いた。ここで、二人の窃盗犯が車を盗もうとする。第１の窃盗犯は自動車の傍に陣取り、一方、第２の窃盗犯はキーフォブを携行している自動車所有者の近くに陣取る。二人の窃盗犯が所定の位置にいるとき、第１の窃盗犯は車両の運転者のドアのハンドルに触れ、車両内のコントローラに、フォブに向けられたウェイクアップ信号を送る低周波送信機を起動させる。第１の窃盗犯は、ウェイクアップ信号を受信できる低周波受信機３２を含む機器３０を有する。第１の窃盗犯の機器３０はまた、ウェイクアップ信号を第２の窃盗犯に転送するために、より高い周波数のＲＦトランシーバ３４を含む。第２の窃盗犯は、第１の機器のＲＦトランシーバ３４と通信するためのＲＦトランシーバ４４を含む機器４０を有する。第２の窃盗犯の機器４０はまた、低周波送信機２２を含む。第２の窃盗犯の機器は転送されたウェイクアップ信号を受信し、それを低周波数に変換して戻し、次に、それをフォブの低周波数受信機２２によって受信されるように送信する。フォブ２０は、ＲＦ送信機２４から適切な応答を発することによって、転送されたウェイクアップ信号に応答する。第２の窃盗犯の機器４０のＲＦトランシーバ４４はフォブの応答を受信し、次いで、これを第１の窃盗犯のＲＦトランシーバ３４およびコントローラ機器に再送信する。第１の窃盗犯のＲＦトランシーバは転送されたコマンド信号を受信し、それを自動車内のＲＦ受信機１４に再送信する。車両の受信機はコマンドを認識し、車両ドアのロックを解除する。これにより、第１の窃盗犯は、自動車へのアクセスを成功させる。
【００４３】
図２は、本発明の第１の実施形態によるシステムの主要な特徴を示す概略図である。
【００４４】
車両１０は、低周波送信機１２と、ここではＲＦトランシーバ１６として組み合わされて示されている高周波送信機および高周波受信機と、コントローラまたはＥＣＵ１８と、を備える電子ロック制御システムを含む。低周波送信機は、典型的には１２５ｋＨｚまたはその領域で動作するが、車両が使用される国／地域の無線規制に適合するならば、他の適切な低周波を使用することができる。ＲＦトランシーバは、通常、米国／日本では３１５ＭＨｚ、欧州では約４３３／４３４ＭＨｚ（例えば、４３３．９２ＭＨｚ）などの適切なＵＨＦ搬送周波数で動作する。信号は、振幅シフトキーイング（ＡＳＫ）を使用してこれらの搬送波上に変調されてもよく、典型的には振幅は二つのレベルの間で変調される。電力を節約するために、ＡＳＫ変調スキームのより低いレベルは、ゼロまたはほぼゼロであってよく、オンオフキーイング（ＯＯＫ）として知られるものを生じさせる。日本のようないくつかの国では、ＡＳＫではなく周波数シフトキーイングを使用することが好ましい場合がある。
【００４５】
水晶制御発振器の使用は多くの点で有益であるはるかに良好な周波数安定性を与える傾向があるので、ＲＦ送信機および受信機、または別個のデバイスの代わりに使用される場合は、トランシーバは、例えばＳＡＷデバイスではなく水晶制御発振器を使用することが好ましい。
【００４６】
車両はまた、各ドアハンドルのためのセンサ１７と、トランクのハンドルのためのセンサ１９とを含み、これらはコントローラ１８に接続されている。センサは例えば、ユーザの手の接触または近接に応答する静電容量センサであってもよく、または、センサが機械的であってもよく、例えば、把持されているハンドルまたは押されたボタンの動作に応答してもよい。
【００４７】
車両１０とペアリングされたフォブ２０は、低周波受信機２２と、ここではＲＦトランシーバ２６として組み合わされて示されているＲＦ送信機およびＲＦ受信機と、フォブコントローラ２８と、を含む。好ましくは、攻撃者がフォブからの信号と車両からの信号とを周波数に基づいて区別することができないように、フォブおよび車両内のＲＦ送信機が同じ周波数で動作する。この場合も、ＲＦ送信機および受信機、または一対のデバイスの代わりに使用される場合には、トランシーバに水晶制御発振器を使用することが好ましい。
【００４８】
通常の動作では車両の所有者が車両に接近し、ドアハンドルを持ち上げると、ドアハンドルセンサ１７は信号をコントローラ１８に送ることによって応答する。コントローラ１８はドアセンサ１７からの信号をドアのロックを解除するためのトリガとして認識し、低周波送信機１２を作動させて、フォブ２０にウェイクアップ信号を送信する。フォブの低周波数受信機２２は、フォブコントローラ２８に供給されるウェイクアップ信号を受信する。ウェイクアップ信号を受信すると、フォブコントローラは、フォブのＲＦトランシーバ２６をオンにして、車両に応答を送信する。この応答信号は、車両の無線周波数受信機によって受信され、車両のコントローラ１８に送られる。フォブが車両とペアリングされている場合、コントローラ１８は応答信号内のコードシーケンスを認識し、一般に、適切な値を有するカウンタまたはローリングコードでもあり、フォブの応答信号の受信に応答する。しかし、この段階では、コントローラはドアのロックを解除しない。
【００４９】
代わりに、電子錠のコントローラ１８は、車両のＲＦ送信機およびフォブのＲＦ受信機を使用して、フォブコントローラ２８に暗号化されたメッセージを送信する。この暗号化メッセージは、フォブと車両との間で実行される２方向ＲＦ通信シーケンスのためのパラメータを明記する。フォブコントローラ２８および車両のコントローラ１８はそれぞれ、暗号化されたメッセージを交換することができるように、適切な暗号化キーまたは秘密を有する。好ましくは暗号化キーが多くの車両間で共有されるのではなく、所与の車両に固有であり、これは全体的なセキュリティを大幅に改善することができる。
【００５０】
ドアのロックを解除する前に、車両のコントローラは、この双方向ＲＦ通信シーケンスに参加する。その通信シーケンスが成功裏に完了した場合にのみ、車両のコントローラはドアの電子ロックを解除する。説明のために、フォブから車両への通信は順方向通信であるとみなし、一方、受信モードにあるフォブを有する車両からフォブへの通信は逆方向通信であるとみなす。図３は、双方向通信シーケンスのパラメータに関する暗号化された命令をフォブが受信した後のフォブと車両との通信シーケンスの一例を示す。
【００５１】
図３において、上部はフォブ２０の挙動を表し、最上部のプロットはタイムラインであり、隣接するプロットはフォブ２０によって送受信される信号を表す。信号プロットにおいて、実線はフォブによって送信された信号を表し、点線は、車両によって送信されフォブによって受信された信号を表す。下側の図３は、車両のＲＦ送信機および受信機１６の挙動を表す。図３に示された例では第１の通信はフォブから車両へのものとして示されているが、シーケンスの第１の通信は、ロックのコントローラ１８からも同様にうまくやってくることができる。
【００５２】
図３では、特定のビット列を含むフレームを含むメッセージを送信するフォブが示されている。この例ではＡＳＫが使用されるが、代わりに他のタイプの変調を使用することができる。この例ではＡＳＫ変調がオンオフキーイング（ＯＯＫ）として表され、ビットはバイナリ１および０を表し、０は送信中のギャップによってシグナルされる。この場合、メッセージは単一のフレームのみを含むので、フレームの長さがメッセージ持続時間Ｔｘ１を決定する。ここで、「車両」として示されているロック機器は、シーケンスの第２のメッセージでシーケンスの第１のメッセージを受信することに応答し、ここでは、フレームインターバルＴ＿ｉｎｔ１およびＴ＿ｉｎｔ２によって分離された三つのフレームＴ＿ｆｍ１、Ｔ＿ｆｍ２、Ｔ＿ｆｍ３のセットとして示されている。この例ではフレームインターバルは等しくなく、第１のインターバルはより短いインターバルの長さの２倍を超える。インターバルは、長さが同じまたは類似するようにすることができるが、一般に、所与のメッセージ内で異なる長さのフレームインターバルを使用することが好ましく、これは窃盗犯が効果的なリレーアタックを開始することをより困難にするためである。メッセージ内には三つより多いフレームが存在してもよく、フレームインターバルはすべて同じ長さ（持続時間）であってもよく、またはすべて異なる長さ（持続時間）であってもよく、または同じ長さ（持続時間）が前記インターバルの他の（一つまたは複数の）インターバルのために使用される、異なる長さ、より長い、またはより短い、二つ以上のフレームインターバルのために使用されてもよい。また、シーケンスの異なるメッセージ内のフレームインターバルも異なる場合、有効なリレーアタックを開始することをより困難にする可能性がある。
【００５３】
シーケンスの最初の送信元の識別は、電気錠のコントローラ１８がフォブコントローラ２８に暗号化メッセージを送信するときに定義されるパラメータの一つ（Ｆ１）である。
【００５４】
指定することができる他のパラメータには、以下のものが含まれる。
【００５５】
Ｆ２：送信開始時刻：ｔ０、ｔ４、ｔ８。図３において、パッシブシステムの場合、車両側からのＬＦコマンドはフォブクロックが始動することを可能にし、フォブは、ｔ０において第１のメッセージを送信し始める。通常の２方向ＲＫＥシステムでは、ボタンを押してシーケンスを開始し、ｔ１で終了する。第１の送信メッセージ長は、すべての着信メッセージの開始および長さ、各一方向メッセージ内のフレーム間のインターバル、通信方向の切り替え時間などの可変タイミングの暗号化された情報を含むことができる。この第１のメッセージ長はＴｘ１として示されており、この長さは、異なるセッション間で変化させることができる。ｔ１の後、フォブは受信モードに切り換えられ、車両からの信号がＴｇａｐ１の後に到着することを期待する。フォブ側の送信開始ｔ０から車両側の受信機の出力ｔ２までに遅延がある。この遅延（ｔ２−ｔ０）は、空中での信号移動時間と、受信機側でのハードウェア遅延（ｔ０をその出力でのフォブ送信の開始としてカウントする場合）とに起因する。ｔ４からｔ６までの遅延（車両からフォブ側）についても同様である。
【００５６】
Ｆ３：スイッチ時間Ｔ＿ｓｗおよびギャップ時間Ｔ＿ｇａｐ：車両側は、ｔ３で第１のフォブメッセージＴｘ１の受信を終了する。そして、時刻ｔ４において、車両側装置が送信を開始する。（ｔ４−ｔ３）の差は、通信方向切り替え時間Ｔ＿ｓｗ１＝（ｔ４−ｔ３）と呼ばれる。Ｔｇａｐ１の時間は、（ｔ４−ｔ３）に関連する。Ｔｇａｐ１は、空中における信号移動およびハードウェア処理遅延のためにＴ＿ｓｗ１よりも大きいが、それらの差はフォブが車両からあまり離れていないとき（非常に短い空中移動時間のとき）、ほぼ一定の数である。なお、終了時刻ｔ３と開始時刻ｔ４との値によって、通信切替時刻およびＴｇａｐ１が決定されることは言うまでもない。これらの数は各イベントの変数であり、事前配置、または送信Ｔｘ１に含まれる暗号化された情報、または以前のＬＦメッセージを介して、ペアリングされたフォブと車両とによってのみ知られている秘密を形成する。これは、攻撃者が通信方向切替時刻の開始を予測できないようにするためである。Ｔ＿ｓｗ１は、可能な限り短く設計することができるので、攻撃者がタイミングにアクセスするのに余り時間を与えない。これは、攻撃者に、ある時間ウインドウ内で両側を中継させる可能性があり、切り替えが早すぎるか遅すぎる場合に、信号歪み、または送信の一部が欠落する危険性につながる。
【００５７】
Ｆ４：送信フレーム数、持続時間、およびフレーム間のインターバル：車両から送信されるＴｘ２メッセージには、三つの送信フレームＴ＿ｆｒｍ１、Ｔ＿ｆｒｍ２、およびＴ＿ｆｒｍ３と、フレーム間の二つのサイレントインターバル（フレームインターバル）Ｔ＿ｉｎｔ１およびＴ＿ｉｎｔ２とがある。これらのフレームおよびインターバルの長さは、攻撃者が過去のデータに基づいて現在の送信方向の終わりを予測できないように、一つのイベントから次のイベントまで異なるように、常に変化することが好ましい。したがって、攻撃者は、情報を中継する方向を切り替えるのに十分な時間を持たないことがある。異なるフレーム間のインターバルは異なっていてもよい。インターバルの一つの長さは、攻撃者がサイレント時間の持続時間に基づいて、同じ方向の送信メッセージに来る別のフレームがまだあるかどうか、またはシステムが通信方向を切り替えようとしているかどうかを決定することができないように、通信方向切り替え時間Ｔ＿ｓｗに匹敵するように設計することができる。
【００５８】
Ｆ５：フレーム数。図３では、フォブ送信から車両（Ｔｘ１）へのフレームは一つだけである。Ｔｘ２時間の間、車両からフォブまで三つのフレームがある。これらの数は、異なるイベントに対して変化させることができる。このようにして、別のレベルの困難性が導入され、攻撃者が、一方向の送信がいつ終了するか、および、いつ中継方向を切り替える準備ができているべきか、を推測することをより困難にする。
【００５９】
好ましくは、本発明の実施形態では、一つの通信方向（例えば、フォブから車両への方向）から他の方向（例えば、車両からフォブへの方向）への切り替えタイミングは、ロック解除イベントごとに変更される。このタイミングは、所定の配置または初期暗号化通信のいずれかによって、ペアリングされたフォブおよび車両によってのみ知られる。これは、攻撃者が一度に一つの方向のみに情報を中継する場合、攻撃者が成功することをより困難にする。さらに、通信切替時間は、切替時間のスケールが各送信メッセージ内のフレーム間のインターバルに匹敵するように構成されるので、攻撃者は片側の通信からのサイレント時間が単に送信の短い休止（フレームインターバル）であるか、または送信方向の切替の開始（メッセージインターバル）であるかを知ることができない。これにより、攻撃者は、送信方向が変化したことを確信することができるまで、システムの両端から情報を中継することを余儀なくされることがある。
【００６０】
システムは、好ましくは、ループ通信全体が正しい場合、すなわち、フォブ側情報を正しく受信する車両側と、車両側送信を正しく受信するフォブ側とにおいてのみ、ロックが成功裏に解除されるように構成される。ここで、「正しい」とは、正当なフォブであり、リレーアタックがないか、またはリレーアタックの可能性が非常に少ないことを確認するために、検出誤りがないか、または両方向に許容可能な低いビット誤り率を有することを意味しうる。このような構成により、ループに失敗が発生した場合、システムは処理を再試行することができる。さらなる失敗の後、システムは設定された期間、例えば１０分間、ＰＫＥを使用してシステムのロック解除が不可能である「フリーズ」状態を採用することができ、および／またはアラームをトリガすることができる。警報トリガは、車両の警報音およびライトの点滅、および／またはイベントがセキュリティプロバイダに報告されるサイレント警報を含むことができる。いずれの場合も、車両の内部情報システムは所有者が車両を戻し、ロック解除したときに「試行中断」メッセージを表示するように構成することができる。
【００６１】
（Ｆ５）シーケンスを構成する送信またはメッセージの数は、いくつかの実施形態では代わりに固定数であってもよく、したがって、メッセージで指定される必要はない。
【００６２】
これらの関数、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４およびＦ５、またはそれらの適切なサブセットは初期暗号化メッセージにおいて指定されてもよく、それらのうちの一つまたは複数は一つのイベント（一つの車両アクセス）から別のイベントに変化する。ロックを作動させ、それによって車両へのアクセスを得るためには、指定された通信シーケンスに従ってフォブと車両との間の通信を完了しなければならない。通信が中断すると、車両（またはフォブが制御する電子ロックによって保護されているもの）へのアクセスを得ることができなくなる。
【００６３】
車両からの送信は、フォブからのメッセージの成功した受信を確認するために使用されてもよい。一連のメッセージ内の初期メッセージが車両によって送信される場合、初期メッセージは、フォブに送信開始を警告するようにトリガするハンドシェイクメッセージとして働くことができる。フォブコントローラは、フォブが適切な時間に、かつ十分に低いビット誤り率で、車両から予想されるメッセージを受信しない場合に、メッセージシーケンスを停止するように構成されてもよい。例えば、図３を参照すると、Ｔｓｗ１（Ｔｇａｐ１）時間の後、成功したメッセージシーケンスについて、フォブは、車両送信Ｔｘ２、特にメッセージＴｘ２の開始を正しく受信する必要がある。メッセージＴｘ２は、ここで、車両がフォブを認識したことを確認するように機能することができる。攻撃者は、Ｔｘ１の長さの知識が不足しているため、車両がいつ送信を開始するか、およびフォブ送信がいつ終了するかを知らない（Ｆ４：可変フレーム長、Ｆ５：フレーム数Ｔｘ１は、次のイベントにおいて三つのフレームを有することができる）。その結果、攻撃者は、（１）車両からフォブへ中継する準備をするために、フォブから車両側への中継を早すぎる時期に終了し、フォブの最初の送信の終了を見逃すか、（２）フォブから車両側への中継を遅すぎる時期に車両側の送信の準備ができていない状態で終了し、Ｔｘ２メッセージの最初の部分を見逃すか、または、（３）同時に両側を中継し始め、信号シンボルの歪みまたはスワンピングを引き起こす可能性がある。
【００６４】
タイミングは、絶対時間に基づいてもよく、フォブおよびロック機器は例えばフォブウェイクアップ手順中に、周期的に同期されるクロックを有する。あるいはタイミングが相対時間に基づいてもよく、例えば、フォブはロック機器（車両）から受信されるメッセージまたは他の信号におけるイベントまたは特徴の検出を参照することによって、フォブ自体の動作のタイミングを決定してもよい。
【００６５】
次に、図２に示すように、窃盗犯がどのようにしてシステム上でリレーアタックを試みるかを考える。図４は、リレーアタックが試みられる状況を示す。簡単にするために、攻撃者の装置は低周波構成要素なしで示されているが、実際にはこれは車両からの低周波ウェイクアップ信号がケーブルの手段によって第２の攻撃者に送信されない限り、車両からの低周波ウェイクアップ信号が遠隔フォブに渡されることを可能にするために存在する。再び、第１の攻撃者が車両の近くに立ち、車両からの信号を捕捉し、フォブからの信号を車両に提供する。第１の攻撃者の機器３０は２対の送信機および受信機（トランシーバ３４および３６として示される）を含み、一方の対は車両から捕捉される信号が第２の攻撃者に渡されることを可能にし、他方の対は他方の攻撃者によって捕捉され再送信された信号を受信し、これらを車両に送信するために使用される。第２の攻撃者の機器４０は同様であり、２対の送信機および受信機（トランシーバ４４および４６として示される）を有する。攻撃者が、車両およびフォブの各々がいつ送信しているかを知っていれば、各攻撃者の装置は、信号が車両から来たかフォブから来たかに応じて適切なモードに変えられる一つの送信機受信機対のみを必要とする。しかし、前方および後方送信の順序ならびにそのタイミングは、車両のアクセスイベントごとに変化するので、攻撃者は前方および後方送信を常に収集し、これらの送信を転送できる必要があり、これは、攻撃者の装置がより複雑である必要があることを意味する。攻撃者は、前方および後方送信がいつ起こるかを知らないので、第１の攻撃者はフォブから捕捉された前方送信に対応する第２の攻撃者から受信された信号を送信しながら、車両から送信された信号を捕捉する必要がある。同様に、第２の攻撃者はフォブ順方向送信から送信された信号を捕捉する必要があり、一方、第１の攻撃者から受信された、逆方向送信を表す信号も送信する必要がある。その結果、フィードバックループが生成される。
【００６６】
図５は、このようなフィードバックループの生成を概略的に示す。フォブ２０がそのトランシーバ２６から信号を順方向送信で送信すると、第２の攻撃者は受信機送信機対４６でその信号を受信し、次に、トランシーバ３６を介して情報を受信する第１の攻撃者にフォブからの情報を送信する。第１の攻撃者は第２の攻撃者から送信された信号を受信し、フォブ２０からの順方向送信を模倣して、受信した信号を車両に送信する。車両からの送信を傍聴している第１の攻撃者のトランシーバ３４は、攻撃者の機器３０の他のトランシーバ３６からの送信もピックアップする。第１の攻撃者の機器は、それ自身のトランシーバ３６からの送信と、ありうる車両側送信との間の差を区別することができないので、このフィードバック信号を送信し、第２の攻撃者の機器４４の受信機に中継して戻す。第２の攻撃者の機器４０は、フィードバック信号と後方車両送信とを区別することができず、したがって、それをフォブ２０に再送信する。機器４４の送信機によって送信されたこのフィードバック信号は、フォブからの順方向送信を聴取している機器４６の受信機によって受信される。このプロセスは二つの攻撃者の機器が傍聴し、送信している限り継続する。この反復フィードバックの効果は、図６に概略的に示されている。
【００６７】
図６では、フォブ２０が図の最上行に示すように、初期パルス６０と、後続パルス６２とを送信する。第２の攻撃者の機器４０は初期パルス６０を受信し、それをパルス８０として第１の攻撃者の機器３０に中継する。次に、第１の攻撃者の機器３０は、受信したパルスをパルス９０として送信する。パルス９０は、第１の攻撃者の機器３０から第２の攻撃者にフィードバックされ、第２の攻撃者の装置は、第２の攻撃者の装置によって別のフォワード伝送として受信されたパルスを再送信する。したがって、第２の攻撃者の装置は、パルス８２としてそのパルスを送信し、このパルスは、第１の攻撃者の装置に中継され、ここでパルス９２として再送信される。その結果、車両受信機はフォブの元のパルスよりもはるかに広く広がる複合パルスを見るので、車両のコントローラ１８はこの事象のために確立されたシーケンスによって必要とされる信号に対応するものとして受信された信号を認識しない。その結果、電子ロックのコントローラ１８はロックを解除せず、窃盗犯は車両へのアクセスを得ない。
【００６８】
フレーム、メッセージ、フレームインターバル、および送信スイッチの持続時間を考慮する場合、様々な持続時間がそれぞれ、可能な時間の連続から自由に選択されるのではなく、知られている持続時間のセットから選択される場合、処理は一般に、より容易になる。例えば、本発明の一実施形態によるシステムでは、システムモード切り替えを行うことができる最も迅速なシステムモード切り替えを１ｍｓとすることができ、したがって、Ｔ＿ｓｗ１および／またはＴ＿ｓｗ２の可能な持続時間のセットは｛１ｍｓ、１．１ｍｓ、１．２ｍｓ、１．３ｍｓ｝とすることができ、所与のフォブ／ロックインストールペアリングに対するシーケンスパラメータの各セットはこのセットから選択される値としてＴ＿ｓｗ１および／またはＴ＿ｓｗ２を指定する。
【００６９】
同様に、フレーム長のセットは、｛２ｍｓ、２．２ｍｓ、２．５ｍｓ、３ｍｓ、４．２ｍｓ、４．５ｍｓ、５ｍｓ、７ｍｓ、１０ｍｓ｝となるように選択されてもよい
【００７０】
同様に、フレームインターバルのセットは、Ｔ＿ｉｎｔ１が｛１ｍｓ；１．２ｍｓ、１．３ｓ、１．４ｍｓ、１．５ｍｓ、２．２ｍｓ、３ｍｓ、４ｍｓ｝であり、Ｔ＿ｉｎｔ２が｛１ｍｓ；１．２ｍｓ、１．３ｓ、１．４ｍｓ、１．５ｍｓ、２．２ｍｓ、３ｍｓ、４ｍｓ｝であってよく、異なるフレームインターバルに対して異なるセットの持続時間が選択されるように決定されてもよい。上述のように、一般に、二つ以上のそのようなインターバルを含むメッセージ内のフレームインターバルの持続時間は、異なる値を含むことが好ましい。
【００７１】
すでに示したように、メッセージシーケンスに指定されたパラメータが、使用されるフレームインターバルに長さが匹敵するメッセージインターバルをもたらす場合、成功したリレーアタックを開始することはるかに困難である。この理由のために、パラメータは、シーケンス内のメッセージのうちの一つ以上におけるフレームインターバルのうちの少なくとも一つよりも小さいメッセージインターバルを与えるように指定されることが好ましい。
【００７２】
典型的には伝送データレートが毎秒２０ｋｂｉｔ（５０μｓ／ｂｉｔ）の範囲にあり、フォブおよびロック機器のコントローラは、例えば１０％（〜５５μｓ）の最大ビット幅エラーを受け入れるように設定することができる。したがって、受信されたビット長が５５μｓより長い場合、関連するコントローラは、受信された信号をマッチングとして受け入れないように設定されてもよい。明らかに、これは、５μｓを超える送信におけるタイミングエラーが、リレーアタックがない場合でさえ、ロック解除の失敗をもたらすことになるので、フォブおよびロック機器の電子機器において非常に高いタイミング精度を必要とする。このレベルの精度を保証するために、フォブおよびロック機器に高速電子機器を設ける費用は一般に、これらの同じタイミング制約が、窃盗犯が効果的なリレーアタックを開始することをはるかに困難にするので、正当化される。
【００７３】
図７は一般に図３に対応するが、フォブからではなくロック機器（車両）から来るメッセージシーケンスの第１のメッセージを示す。第１のメッセージは、二つのフレームインターバルによって分離された三つのフレームを含み、Ｔｘ＿ｍｏｄｅ時間（シーケンスのメッセージの持続時間）はシーケンスのために指定されたパラメータによって決定され、可変で予測不可能であり、メッセージインターバルＴ＿ｓｗ＿ｍｏｄｅは、フレームインターバルＴ＿ｏｆｆ＿２未満であることに留意されたい。
【００７４】
好ましくは、本発明の実施形態ではロック機器とフォブとの間で交換されるメッセージシーケンスが、ロック機器とフォブとのそれぞれからの少なくとも二つのメッセージを含む。メッセージシーケンスにおけるメッセージの第２の交換は、メッセージの第１の交換に使用されるものとは異なる搬送周波数を使用して行われてもよく、搬送周波数の変化はシーケンスに対して指定されたパラメータのうちの一つである。二つ以上のメッセージ交換が行われた場合、これらのうちの一つは別の電源（フォブまたはロック機器からの電源のどちらかまたは両方を変更）である可能性がある。
【００７５】
一般に、図を参照して説明したように、ロック機器とフォブとの間で双方向に交換されるメッセージシーケンスのパラメータを指定する秘密は、ロック機器からフォブに、ロック機器のシーケンスの最初のメッセージで、または例えばロック機器の低周波送信機を使用して渡される以前のメッセージで渡される。しかし、例えば、製造プロセスの一部として、または試運転中に、秘密がロック機器およびペアリングされたフォブに導入されるシステムを設計することが可能である。これは一般にあまり好ましくない選択肢であるが、あらゆるロック解除イベントのために、秘密がロック機器からフォブに送信される必要性を回避する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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