запоминает М и ждет следующей посылки. Ec.in в следующей посылке передается код, соответствующий (М + 1), производится ресинхронизания счетчика приемника, рабочее окно смещается в новое положение, иослаппая команда выполняется.

Получив код из запреш,енной 301п)1. приемник на какое-то время oткJЮчaeтcя. чтобы воспренятствовать сканированию.

После записи двойной посылки для ресинхронизации угонщик должен 32К раз нажать кнопку брелока, чтобы посланный с грббера кол оказался опять в разрешенной зоне. Кроме того, приемник запоминает несколько после;нп1х попыток ресинхронизации (обычно 4) и не позволяет использовать .записанные кодовые комбинации повторно.

Больм]инство противоугонных систем 11о;1,черживают режим Valet, когда дли обслуживания автомобиля система отк;почается и нет необходимости передавать брелоки посторонним лицам.

5.11.6. Шифраторы и дешифраторы динамического кода Keeloq

Эти микросхемы фирмы Microchip используются в бо.пшинстве современных автомобильных противоугонных систем.

Код Keeloq представляет co6oii двоичную псевдослучайную нослс/товательность с периодом (2 *- 1) бит. Для идентн()икании передатчика используются блоки длиной 32 бита. Униксывный для каждого передатчика 64-битовый ключ - это начальное состояние сдвигающего регистра генератора псевдослучайной последо-вате;1ьности.

Хотя в криптографии считается, что безопасность алгоритма должна базироваться на длине к.,1юча, а не на секретности алгоритма, никто )ie спешит публиковать свои алгоритмы. Так поступает и Microchip, но можно сделать неколорые логические предположения.

Последовательности сдвигающих регистров, генерирующие псевдослучайный сигнал, давно используются в криптографии, исследованиях динамики систем авто.матики. Их .мате.матическая теория хорошо разработана, они легко реализуются, нри.менялись в кринлографии еще до появления электроники.

На рис. 5.31 показана блок-схема генератора псевдослуча11ной последовательности. Если не интересоваться математической стороной вопроса, то это сдвигающий регистр с обратными связями.

Выходы п-разрядного сдвигающего ретислра подключены к блоку обратной связи. Содержимое регистра сдвигаелся вправо. Бит а заменяется на а . и т. д. В первый разряд записывается значеппе, определяемое функпией обратной связи. Выходной сигнал снимается с одного из разрядов и имеет период до (2 -1). В блоке обратной связи чаше всего используется onepaiuni суммирования по модулю два (исключающее ИЛИ). Например, генератор на рнс. 5.32 выдает последо-валельность ...111101011001000..., проходя последовал ел ьно состояния ...1111, 1110, 1101, 1010, 0101, 1011, ОНО, 1100, 1001, 0010, 0100, 1000, 0001, ООП, 0111.

Имеются таблицы, в которых указаны разряды регистров oпpeдeлeнюй раз-рядьюсти, участвующие в формировании сигнала обратной связи, чтобы выходная последовал ел ьность имела максимальный возможный период (2 -1). Например, 8-4-1, 9-5-4-3-1, 64-2-1 и т. д. Отвод обязательно делается от крайних разрядов. Выходные сигнаты таких генераторов называют .М-1Юследовательностя.ми.

Шифры на основе М-последовательностей в чистом виде относительно легко раскрываются, т. к. имеются алгоритмы, 1ЮЗно;1яюпп1е определять структуру гене-

Блок обратной связи

Рис. 5.31. Генератор М-последовательности Рис. 5.32. Четырехразрядный генератор

Выход

ВО 81

.Tx out

Рис. 5.33. Генератор Геффа

Рис. 5.34. Шифратор HCS201

ратора по наблюдаемому выходному сигналу. Для преодоления этого недостатка генераторы гютока ктючей усложняют.

Например, на рис. 5.33 показан один из таких вариантов - генератор Геффа.

Оба генератора тактируются синхронно, их выходные сигналы подаются на схему исключающего ИЛИ. Результирующий сигпа.,1 - .М-последовательность с периодом (2 - 1). Пространством кчючсй будет множество (п + к) разрядных начальных состояний регистров.

В алгоритме Keeloq передаются не 64-разрядные слова состояния регистра, а 32-разрядные блоки, цельная выходная последовательность длиною больше 2п бит здесь недосту1П{а.

Шифраторы HCS200, HCS201 и дешифраторы HCS515 Microchip - типичные специализированные .микросхемы для использования в системах дистанционного управления, в частности в автомобильных противоугонных системах.

Шифраторы (например, HCS201) очень компактны (рис. 5.34), и д.ля изготовления на их базе брелоков требуются микросхема передатчика и минимум внешних компонентов.

При нажатии любой из кнопок передается динамический код и статус нажатой кнопки, приемник выполняет соответствующую этой кнопке команду. При одно-врсметпюм нажатии всех кнопок передается вместо динамического кода 32-разрядное слово (seed) для генерации в приемнике секретного ключа. Это один из вариантов реализации процедуры регистрации брелока в приемнике.

Перед использованием в шифратор с помощью программатора заносится инициализирующая информация. Для защиты от взлома эта информация может быть считана из ППЗУ только непосредственно после записи. Потом она недоступна для чтения. Записываются:

28- или 32-разрядный номер брелока д,ля его идентификации в системе;

64-разряд11ый секретный юпоч - начальное состояние генератора псевдослучайной нослеловательности. Юпоч может быгь сформирован изготовителем противоугонной системы самостоятельно. .Может быть использован алгоритм генерации колючей, предлагаемый фир.мой Microchip, тогда будет применяться стандартная пропедура perncTpaimn брелоков в приемнике. Входной информацией для апоригма являются но.мер брелока и 64-биго-вый секретный код, когорый изготовитель по.мепщел в приемник. В другом варианте это номер брелока и 32-битовое чис;ю из ППЗУ 6pcjmKa (seed);

12 разрядное дискриминационное слово. Произвольный статический кол, рекомендуется использовать .младшие разряды номера брелока;

32-разрядное секретное слово (seed), колорое передаелся в одном из режимов регистрации, д.ля генерации в приемнике секретного колюча.

На рис. 5.28 схемалично показа1ю слово, передаваемое брелоком приемнику. Здесь динамический код - эло зашифрованный нл1фром Keeloq 32-разря,лньп1 блок, вк.,лючаюин1Й: статус к.,лавип1и - 4 бита, лискри\пп1анионное слово - 12 бит, состояние синхронизирующего счелчика - 16 бит.

В ППЗУ приемника хранятся дискриминащюнное слово, секретный ключ и состояние синхронизирующего счетчика. При совпадении дискриминаиионных слов прие.мника и передатчика делается вывод о состоятельности деппи})рования и команда выполняется.

Несовпадение значений означает рассинхронизацию, т. с. для шифрования и дешифрования испо.льзовались не синхронные последовательности из пространства к.,лючей. 11рие\п1ик начинает процедуру ресинхронизашпп т. е. начинает ипк-рементировать синхронизирующий счетчик и дешифровать сообще1П1е с помощью соотвелствуюших состояния.м сихросчетчика и секретному ключу последовательностей, пока дискриминапионное слово не дешифруелся правильно. /1алее реализуется алгоритм синхронизации (рис. 5.30).

В приемник записывают 64-битовое секретное слово нроиз1волите1я, которое применяется при генерации секретного колюча, и дискриминационное значение или указание, что в качестве такового используелся 12 млалших разрядов номера брелока.

При регистрации брелока приемник вк.,лючаелся в режим обучения . При первом нажатии кнопки брелока его номер записываелся в на.мяль приемника па свободное место. По этому номеру и 64-битовому секретному коду генерируется секретный к.,люч, такой же, как в брелоке. Начинается дешифращп! сообнюния для определения состоя1П1я синхронизирующего счетчика нсрелатчпка, полученное значение запоминается. Кнот1ка брелока нажимается повторно, проверяются значения дискриминационного слова и синхросчелчика. При успешном завершении процедуры брелок peiиетрируется.

Производители проливоутонных систе.м разработали и иные процедуры регистрации.

5.11.7. Иммобилизатор с транспондером

Противоугонные системы постоянно совершенствуются, о.лним из вариа1ггов является э.лектронный иммоби.лизалор с .микротранспондсром в колюче зажигания. Замок зажигания срабатывает, если код, полученный специальным приемником от транспондера, совпадаел с заданным. Транспондер потребляет электромагнитную энергию, излучае.мую приемником на частоте 60... 150 кГц, и не требует до-полнилельного источника питания.

На рис. 5.35 схематично показана противоугонная система, выпущенная фирмой Philips и применяемая на авло.мобилях многих моделе!!. вк,лючая BMW, GM и