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改进的keeloq算法及其在无钥匙进入与启动系统中的应用

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科学技术与工程 2017年第20期17卷 178-183页

作者：游子毅李丹肖文君贵州师范大学物理与电子科学学院贵州省教育厅汽车电子技术特色重点实验室贵阳550001

keeloq滚动码技术以其高安全性已广泛应用于汽车领域。在分析了keeloq算法加解密原理及其安全性上的不足的基础上,提出了一种keeloq算法的改进方案,进一步改善其安全性;并应用于汽车的无钥匙进入与启动系统(PEPS)。该方案在安全学习模... 详细信息

keeloq滚动码技术以其高安全性已广泛应用于汽车领域。在分析了keeloq算法加解密原理及其安全性上的不足的基础上,提出了一种keeloq算法的改进方案,进一步改善其安全性;并应用于汽车的无钥匙进入与启动系统(PEPS)。该方案在安全学习模式下引入一种通过钥匙端与车载端间密钥协商,协议生成每轮临时密钥和随机种子码的机制,由临时密钥和安全种子码导出新密码,然后给出该密钥生成算法描述以及通信双方在学习过程中获取密钥的方法和步骤。经过安全性分析,以及与原keeloq和三重keeloq算法的性能对比得出结论,改进方案在提高原算法安全性的同时,未增加算法的复杂度,更适用于PEPS系统。

关键词： keeloq算法 PEPS系统智能钥匙密钥生成安全性

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keeloq加密算法安全性探究

信息网络安全 2011年第8期 29-31页

作者：赵烽公安部第三研究所上海200031

文章首先简要介绍了keeloq加密算法的基本概念和在实践中的应用,通过分析keeloq加密算法的原理及特点,提出了攻击keeloq加密算法的具体方法。

关键词： keeloq算法加密攻击

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基于感性负载的车身网络控制系统

基于感性负载的车身网络控制系统

作者：石继兰哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

汽车技术的发展越来越多的体现在汽车电子领域,传统的汽车电子技术仅限于对汽车中某些机械零部件进行电子控制,控制较为简单,设备比较庞大,技术较为落后;现代的汽车电子技术根据汽车实际使用环境多变的需要,利用飞速发展的计算机技术、... 详细信息

汽车技术的发展越来越多的体现在汽车电子领域,传统的汽车电子技术仅限于对汽车中某些机械零部件进行电子控制,控制较为简单,设备比较庞大,技术较为落后;现代的汽车电子技术根据汽车实际使用环境多变的需要,利用飞速发展的计算机技术、网络通信技术以及控制技术对汽车整体性能进行优化综合控制。现代的汽车电子技术已经走向了整车集成电子化、智能化和模块化的广阔道路,总线式控制器网络技术是汽车电子技术发展的新方向。我们主要研究的是基于CAN/LIN总线的车身网络控制系统中的车门、车窗控制系统的研制与开发。文章中我们介绍了左右车门、车窗控制系统的设计原理和系统结构,详细阐述了车门、车窗控制系统的软、硬件的设计与开发过程以及LIN协议的实现,重点论述了车门、车窗控制系统模块的硬件结构,并叙述了该控制系统的软件开发流程。在车门的左节点模块上,设计了遥控锁的接收模块,实现遥控开锁和闭锁,并介绍了一种用软件实现的改进的keeloq算法,实现编解码技术。通过对车窗电机结构的特点进行分析与测试,提出了基于门限值自动配置的车窗防夹设计方案。最后,我们从抗电磁干扰的角度论证了系统的可靠性设计,分别从软件和硬件设计方面进行论述。本次设计的MCU选取的是Freescale公司提供的高性能的8位单片机MC9S08AW16,通过SCI通信实现LIN消息的发送和接收。并介绍了芯片的选型依据和MC9S08AW16的功能特点,软件上给出了主要程序的流程图。现场的测试结果证明:车门、车窗LIN总线控制系统工作正常,性能良好。

关键词：车身网络控制系统 LIN总线车窗防夹遥控锁 keeloq算法

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无线汽车门锁密码系统的研究与设计

无线汽车门锁密码系统的研究与设计

作者：代宇哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

汽车工业的飞速发展，汽车向着智能化的发展方向变得越来越明晰，汽车钥匙作为汽车智能化的一部分，其安全性和智能化的程度也不断提高。车门控制系统作为汽车安全的第一道防线，其安全性非常重要。汽车钥匙经历了由普通机械式到电子芯... 详细信息

汽车工业的飞速发展，汽车向着智能化的发展方向变得越来越明晰，汽车钥匙作为汽车智能化的一部分，其安全性和智能化的程度也不断提高。车门控制系统作为汽车安全的第一道防线，其安全性非常重要。汽车钥匙经历了由普通机械式到电子芯片式的发展，当前一种在汽车中使用的被动无钥匙门禁系统正在飞速发展，无线状态下的汽车门锁控制系统的安全性主要由系统的加密算法保证，现行的用于汽车门控系统的被动无钥匙进入系统(PKE)主要采用的加密算法是Microchip公司的keeloq算法，所以对于keeloq算法的安全性分析很有必要。差分故障分析方法是当前侧信道密码分析方法中最有效的方法之一，控制器在进行数据加密时，必须将差分故障分析方法对于系统的攻击考虑在内。在汽车门控系统中，对于加密算法进行差分故障有很大用处。本论文将系统的对于PKE中的keeloq加密算法进行差分故障分析，在VC++环境中给出在不同的攻击位置上，分析其成功破译部分密钥的概率和恢复1比特的加密密钥的故障期望值。在MATLAB中，将所有的攻击位置绘制成图形分析最佳攻击位置和密钥恢复的期望值。此外基于字节的分析AES加密算法的差分故障分析的特点，结合两者的特点，将现行的PKE系统的加密算法进行改进，使得改进加密算法可以抵抗差分故障分析方法。在PKE系统中，系统通信采用的是准双向的通信模式，即采用两种不同的频率进行通信，低频端采用的是低频固定报文，若攻击者在车钥匙可以感应到的地方诱使钥匙发送开门信号，截获该有用信息，在靠近车门的地方发送截获的信息，就可以诱使车载电子部分执行开门动作，造成不安全的因素。在现行PKE的基础上，将准双向模式改进成全双向模式，使得对于车钥匙的单向诱导无效，在完成这些步骤之后，在开发板上验证改进系统的效果。

关键词： PKE系统差分故障分析 keeloq算法 AES算法诱导攻击

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分组密码的差分故障分析

分组密码的差分故障分析

作者：游建雄国防科学技术大学

学位级别：硕士

差分故障分析是针对密码算法的硬件实现结构,结合差分分析进行的一种密码分析方法。该方法自提出后,已经对公钥密码体制、分组密码体制中的多个算法进行了成功的攻击。本文采用面向字节的随机故障模型,分别对Serpent算法、keeloq算法和... 详细信息

差分故障分析是针对密码算法的硬件实现结构,结合差分分析进行的一种密码分析方法。该方法自提出后,已经对公钥密码体制、分组密码体制中的多个算法进行了成功的攻击。本文采用面向字节的随机故障模型,分别对Serpent算法、keeloq算法和FOX算法的故障攻击进行了研究。 Serpent算法是AES计划的候选算法之一。本文结合差分密码分析技术、算法扩散层以及密钥扩展方案的特性,给出了对Serpent算法的差分故障分析。实验结果表明平均需要诱导20个故障就可以恢复Serpent算法的128比特种子密钥,这表明Serpent算法对差分故障分析是不免疫的。 keeloq算法采用32比特的分组和64比特的密钥。它被广泛应用于各种遥控电子锁,以及车辆的防盗报警系统。通过分析keeloq算法中非线性函数NLF的差分性质,提出了对keeloq算法的差分故障分析。理论分析和实验结果表明,恢复1比特密钥信息平均只需要0.71个故障。 FOX算法是一系列分组密码的总称,它们确保了数字化媒体、通信和存储的安全。本文提出了FOX64算法差分故障分析的一种改进的方法,恢复每一轮的轮密钥平均只需4.25个故障,而之前对FOX64算法的故障分析方法恢复轮密钥平均需要11.45个故障,新方法在故障诱导次数上达到最小。本文的攻击方法同样适用于FOX系列的其它算法。

关键词：分组密码差分故障分析 Serpent算法 keeloq算法 FOX算法

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差分故障攻击在分组密码中的应用

差分故障攻击在分组密码中的应用

作者：李琳国防科学技术大学

学位级别：硕士

分组密码的设计和分析一直以来是密码学界的研究热点.分组密码的设计包括结构的设计和轮函数的设计.其中分组密码的结构主要包括(非平衡)Feistel结构、SPN结构和Lai-Massay结构等.差分分析是一种选择明文攻击方法,也是迄今为止已知的最... 详细信息

分组密码的设计和分析一直以来是密码学界的研究热点.分组密码的设计包括结构的设计和轮函数的设计.其中分组密码的结构主要包括(非平衡)Feistel结构、SPN结构和Lai-Massay结构等.差分分析是一种选择明文攻击方法,也是迄今为止已知的最有效的攻击方法之一,故障攻击是通过对算法执行过程中诱导故障而进行的分析. 差分故障攻击方法正是针对分组密码的结构和轮函数的特性,通过对加密硬件系统中诱导故障,结合差分分析进行的一种密码分析方法.该方法自提出后,已经对公钥密码体制、私钥密码体制中多个算法进行了成功攻击.本文利用该方法分别对keeloq算法和SHACAL系列算法进行了攻击. keeloq算法是32比特的分组密码,密钥长度为64比特,广泛应用于远程遥控和认证系统.本文采用面向比特的故障诱导模型,对keeloq算法进行了差分故障攻击,通过理论推导和实验模拟,证明了平均需要诱导11次错误可恢复keeloq密码的1比特密钥信息,表明了它对差分故障攻击的不免疫性. SHACAL系列密码由标准Hash函数SHA-1、SHA-2等演变而来.由于这些算法未采用S盒或P置换,因而实现的效率较高.本文采用面向字的故障模型,对SHACAL-1进行了差分故障攻击,理论和实验结果显示,在进行约6次故障诱导后,可以恢复SHACAL-1的32比特密钥信息.我们还对SHACAL-2也进行了差分故障攻击的理论分析,发现攻击的效率很低,因此对其变种进行了研究,这种研究促使我们寻找一种抵抗DFA的新方法.

关键词：分组密码差分故障攻击 keeloq算法 SHACAL-1算法

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基于滚动码技术遥控无匙门禁系统的设计

基于滚动码技术遥控无匙门禁系统的设计

作者：乔鹏东北林业大学

学位级别：硕士

随着人们财富积累的增加,生活水平不断提高,人们对智能门禁系统的要求也越来越高,不仅仅要求开关门锁结构不应简单,更加要求门禁系统的智能化。滚动码技术与无线射频技术的结合,使得遥控门禁系统更加人性化。基于滚动码技术的遥控无匙... 详细信息

随着人们财富积累的增加,生活水平不断提高,人们对智能门禁系统的要求也越来越高,不仅仅要求开关门锁结构不应简单,更加要求门禁系统的智能化。滚动码技术与无线射频技术的结合,使得遥控门禁系统更加人性化。基于滚动码技术的遥控无匙门禁系统的设计,本文设计出一种安全性、稳定性较好的遥控门禁系统,实现了只需按遥控器就可开关门锁。滚动码技术是一种多变化、抗截获、可靠性高的加密技术,它采用非线性的加密解密算法,使得编码具有可变性,确保了所编密码的安全性。本文具体说明此次设计的软件和硬件研究,硬件方面主要介绍了遥控器HCS300、编码密码的产生、无线射频的发射电路、接收模块和软件解码电路等;软件方面主要介绍了keeloq算法、学习模式及其差分分析、射频识别中的碰撞算法和防碰撞算法等。数据在传输的过程中,难免会发生错误和受到外界的干扰,所以它应具有自我纠错能力和抗干扰能力。对本次设计的总结,提出了一些改进的地方,展望智能门禁系统的发展前景。

关键词：智能门禁系统滚动码技术 keeloq算法无线射频技术