Исследование систем авторизованного доступа

Строгий Лавинный Критерий (SAC). Чтобы удовлетворять данному критерию необходимо, чтобы на один измененный бит зашифрованной информации изменялось половина выходных информационных битов. Следовательно, возможность угадывания любого бита информации равна 0.5, а вероятность правильного угадывания всей 32-разрядной информационной посылки равна одна к 4,300,000,000! На вход алгоритма, при проведении тестов, подавалось случайное значение 64-битного ключа, а также содержимое счетчика Грэя, который считал начиная с нуля. В каждом случае значение, появляющееся на выходе алгоритма сравнивалось с входной величиной (SAC тест) или с предыдущим кодом (АЕ тест). Оба случая дали следующие результаты: При АЕ тесте средняя величина изменяемых битов оказалась равной 16.0 (50%) со стандартным разбросом значений 2.83 (8.8%). При SAC тесте изменение одного входного бита дает изменение выходного значения в среднем на 50%, с средним разбросом значение в 8.8%.

Технические характеристики и возможности элементов, для систем дистанционного управления, выполненных по технологии KeeLoq.

Кодеры

Формирователи «прыгающего» кода KeeLoq предназначены для однонаправленных систем дистанционного управления. В функции кодера входит только формирование кодовой посылки, разработчику системы дистанционного управления необходимо позаботиться об организации канала связи. Инициализация кодера, на передачу кода, происходит по нажатию на кнопку пульта дистанционного управления. Для радиомаяка, на основе технологии KeeLoq, инициализация передачи кода может происходить и под воздействием внешнего электромагнитного поля.

В технологии KeeLoq используется своеобразная система реверсивной идентификации по принципу «свой - чужой». На основе серийного номера передатчика и заводского ключа приемника формируется 64-битный секретный ключ, по специальному алгоритму, записываемый в кодер на этапе его программирования (рис. 4). Секретный ключ не может быть считан из кодера, и он никогда не передается по каналу связи.

При каждой инициализации кодера (нажатие на кнопку пульта дистанционного управления) формируется кодовая последовательность, в которую входит 32-битный «прыгающий код» полученный из 64-битного секретного ключа. «Прыгающий код» уникален для каждой новой кодовой последовательности. Счетчик В KeeLoq кодерах используется 66/67 битный формат передачи данных. 66-разрядное кодовая последовательность состоит из:

32-битного «прыгающего кода»

28-битного серийного номера

4-битного функционального кода (нажатие кнопок)

1-битный флаг разряда батареи питания

1-битный флаг повторения

67-разрядная кодовая последовательность состоит из:

32-битного «прыгающего кода»

28/32-битного серийного номера

4/0-битного функционального кода (нажатие кнопок)

1-битный флаг разряда батареи питания

2-битный CRC

67-битная кодовая последовательность применяется в системах дистанционного управления с повышенными требованиями к помехозащищенности.

В целях энергосбережения, в схему кодера включен коммутатор питания формирователя кодовой последовательности. Если ни одна из кнопок не нажата, формирователь обесточен. В случае длительного удержания клавиши в нажатом состоянии произойдет автоматическое отключение формирователя кодовой последовательности. Для повторной инициализации передачи кода необходимо отпустить и вновь нажать кнопку на пульте.

Кодер поддерживает три скорости передачи кодовой последовательности:

833 бит/с (10Омс)

1667 бит/с (50 мс)

3333 бит/с (25 мс)

Все кодеры KeeLoq повторяют передачу кодовой последовательности до тех пор, пока остается нажатой кнопка или не сработала защита разряда батареи.

Кодовая последовательность всегда передается полностью, даже если кнопка будет отпущена, а передача еще не закончена. Кодер автоматически передаст всю сформированную кодовую последовательность и перейдет в режим ожидания. Также в кодере предусмотрена функция защиты от дребезга контактов кнопок или кратковременных, ошибочных нажатий на клавишу. Защиту от дребезга контактов можно включить/выключить на этапе программирования кодера.

Государственным Комитетом по Распределению Частот РФ определена максимальная средняя мощность радиоизлучения в 10мВт, для устройств не подлежащих регистрации в органах ГСН РФ (Правила по ввозу и эксплуатации на территории РФ радиоэлектронных средств и устройств). Для повышения надежности работы системы может быть выгодно увеличить скорость передачи кодовой посылки, увеличив при этом мощность передатчика. Другой способ снижения средней мощности передачи - это запрещение непрерывных повторов кодовой последовательности при удержании клавиши на пульте дистанционного управления. Например, повторять передачу кодовой последовательности раз в секунду или каждое четвертое кодовое слово.

Параметры кодеров KeeLoq:

Секретность

28/32-битный серийный номер

Программируемый 64-битный секретный ключ

Длина кодовой последовательности 66/67 бит

32-битный «прыгающий код»

34/35-битный фиксированный код

Защита от чтения секретного ключа

Параметры

Питание от 3.0В до 12.0В

Низкое энергопотребление

3/4 кнопки, 7/15 функций

Выбор скорости передачи

Автоматическое завершение передачи кодовой посылки

Сигнал о разряде батарей

Энергонезависимая синхронизация

Поддержка модуляция для ИК систем

Состав

Внутренняя память EEPROM

Интегрированный тактовый генератор и таймеры

Схема сброса

Подтягивающие резисторы на входах кнопок

Токовый выход для светодиода

Декодеры

Декодеры KeeLoq предназначены для дешифрации команд поступающие от кодера по каналу связи. После проверки принятого в кодовой последовательности серийного номера и «прыгающего кода», декодер на основании функционального кода активизирует выходы, соответствующие входам кнопок в кодере. Выходы будут удерживаться в активном состоянии до тех пор, пока нажата кнопка на кодере. Время удерживания выходов в активном состоянии после последней принятой кодовой последовательности 500 мс.

Для исполнения команд декодером, ему необходимо указать 28/32-битный серийный номер и 64-битный секретный ключ кодера. Также одним из условий выполнения команд декодером, является его синхронизация с кодером.

Технология KeeLoq позволяет использовать один секретный ключ для нескольких кодеров, работающих с данным декодером. Одно-ключевая система менее безопасна, но уменьшается сложность программы и объем необходимой памяти. В одно-ключевой системе поддерживается синхронизация с каждым из кодеров, вне зависимости от частоты использования.

В декодерах KeeLoq используется независимая ключевая система. Для каждого из передатчиков хранится свой серийный номер, секретный ключ и текущая синхронизация.

В технологии KeeLoq существуют два режима обучения декодера:

Нормальный режим.

В этом режиме, при нажатии на кнопку пульта дистанционного управления кодер формирует стандартную кодовую последовательность.

Декодер, получив первую кодовую последовательность, вычисляет на основании серийного номера 64-битный секретный ключ, который был запрограммирован в кодер. Декодер ожидает второй кодовой последовательности, для проверки результата вычислений. Перед записью данных декодер проверяет в полученных кодовых последовательностях - серийные номера, последовательность кода, правильность вычисления «прыгающего кода». После этого кодер считается зарегистрированным в декодере.

Безопасный режим.

После перевода кодера в режим безопасного обучения, на кодере нажимается комбинация кнопок для передачи 32/48-битного кодового зерна.