无源汽车防盗系统设计与安全性的考虑事项

　　QPLM 是BPLM 的一种变体。利用这种调制方法， 一个时隙后传输两个比特位，于是在收发器端有更多的能量可用。此外，其平均波特率比BPLM的高。除了允许的状态数目从2扩展到4，而预定的时隙间隔被扩展以覆盖更多的状态之外，这种编码方法与BPLM的基本实现原理是相同的。图5所示为QPLM的直观表示。

　　图5 QPLM编码方法

　　上行链路

　　从用户密钥卡到车载基站的信息通信一般采用曼彻斯特 (Manchester) 或双相 (Bi-phase) 编码。这些编码方法都共有一些不同于下行链路的特性：A) 被编码位流的平均占空比总是为50%;B) 发送被编码数据的时间只依赖于波特率。上述两种编码技术都能够从被编码数据流中提取时钟，这是因为编码位流中的所有时间段都被量子化为T 或 2T (T 表示 “半个比特位”)。数据率固定为1/(2T)。时钟提取只需要检测最小时间段因子T，并使其相位与被编码的位流同步即可。

　　图6 曼彻斯特 (Manchester) 和双相 (Bi-phase) 编码

　　协议层

　　协议层定义各个数据位的分组，以实现车载基站和密钥卡之间的通信。它定义有多少个比特位，以及它们按什么顺序在读取器和收发器之间进行传输。打个简单的比方，这就类似于使用单词构成句子的语法规则。协议层就象由逻辑层构成的句子，而逻辑层则相当于单词。它形成一组固定的命令及其允许的应答。

　　验证

　　验证是用来描述判断驾驶员是否有权启动汽车这一个过程的术语。最简单的验证形式被称为单向验证 (unilateral authentication)，这种情况下，汽车对密钥卡进行“测试”，以确定它是否与汽车匹配。若在这一过程中再增加一个步骤，即让钥匙也对汽车进行“测试”，判断其是否匹配，这时就成为了双向或交互式验证。显然，增加的这一步骤提高了安全强度，不过代价是验证时间延长。

　　单向验证

　　一般而言，单向验证协议由汽车发起，并包含以下几个步骤：

　　1) 汽车读取密钥卡的唯一ID (不会与密钥混淆)

　　2) 汽车产生一个随机数询问(challenge)，并发送给密钥卡

　　3) 密钥卡对询问进行加密(使用密钥)，然后向汽车发送应答(response)

　　4) 汽车对密钥卡的应答与自己计算的应答进行比较 (使用相同的密钥和询问)

　　注：汽车必须拥有密钥卡的密钥，这一过程才能成功完成。共享密钥的过程被称为“Key Learn”，下一节将详细阐述。

　　图7 单向验证