CN113781678A

CN113781678A - 无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权方法及***

Info

Publication number: CN113781678A
Application number: CN202111019337.3A
Authority: CN
Inventors: 赵小羽; 向民奇; 崔硕; 韦天文; 刘书帆
Original assignee: SAIC GM Wuling Automobile Co Ltd
Current assignee: SAIC GM Wuling Automobile Co Ltd
Priority date: 2021-09-01
Filing date: 2021-09-01
Publication date: 2021-12-10
Anticipated expiration: 2041-09-01
Also published as: CN113781678B

Abstract

本发明公开了一种无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权方法、***、计算机设备及存储介质，应用在移动终端、云端和车载端之上；所述无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权方法，包括：移动终端向云端发起车辆蓝牙钥匙获取请求；云端在接收到车辆蓝牙钥匙获取请求后，生成钥匙标识信息，并使用钥匙标识信息和预设根密钥生成用户蓝牙钥匙；将用户蓝牙钥匙和钥匙标识信息发送给移动终端；移动终端将随机生成的第一随机数，与接收到的钥匙标识信息一并发送给车载端；车载端根据钥匙标识信息和预设根密钥生成用户蓝牙钥匙。本发明的技术方案可在车端无网环境下生成车辆蓝牙钥匙并鉴权，同时，保证车端蓝牙钥匙信息不被泄露，增加了安全性。

Description

无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权方法及***

技术领域

本发明涉及车辆蓝牙钥匙技术领域，尤其涉及一种无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权方法及***。

背景技术

随着车联网技术的快速发展，国内外很多在售车辆已经配有车辆蓝牙钥匙技术。通过蓝牙钥匙，用户可以实现出行不带传统车辆钥匙，只需携带手机即可以实现对车辆的解、闭锁和车辆启动。

目前，实现车辆蓝牙钥匙生成和下发的方法及***大多都需要车端在联网环境下与后台服务器进行通信。该种方式存在如下问题：其一，不具有联网能力的低配/低端车型，或当车辆处于无网络环境下，或车辆处于停网状态(如没续费移动数据流量套餐)等，则无法生成蓝牙钥匙；其二，车端自身需要长时间存储用户蓝牙钥匙，并在鉴权时与用户手机APP中的用户蓝牙钥匙进行对比，车端蓝牙钥匙信息存在泄露的风险。

发明内容

本发明实施例提供一种无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权方法、***、计算机设备及存储介质，可在车端无网环境下生成车辆蓝牙钥匙并鉴权，同时，保证车端蓝牙钥匙信息不被泄露，增加了安全性。

一种无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权方法，其特征在于，应用在移动终端、云端和车载端之上；所述无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权方法，包括：

所述移动终端向所述云端发起车辆蓝牙钥匙获取请求；

所述云端在接收到所述车辆蓝牙钥匙获取请求后，生成钥匙标识信息，并使用所述钥匙标识信息和预设根密钥生成用户蓝牙钥匙；

将所述用户蓝牙钥匙和钥匙标识信息发送给所述移动终端；

所述移动终端将随机生成的第一随机数，与接收到的所述钥匙标识信息一并发送给所述车载端；

所述车载端根据所述钥匙标识信息和预设根密钥生成所述用户蓝牙钥匙。

一种无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权***，其特征在于，包括移动终端、云端和车载端，其中，所述移动终端与云端通过无线网络连接；所述移动终端与车载端通过蓝牙连接；

所述云端，用于在接收到所述车辆蓝牙钥匙获取请求后，生成钥匙标识信息，并使用所述钥匙标识信息和预设根密钥生成用户蓝牙钥匙；

将所述用户蓝牙钥匙和钥匙标识信息发送给所述移动终端；

所述移动终端，用于向所述云端发起车辆蓝牙钥匙获取请求；

将随机生成的第一随机数，与接收到的所述钥匙标识信息一并发送给所述车载端；

所述车载端，用于根据所述钥匙标识信息和预设根密钥生成所述用户蓝牙钥匙。

一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权方法的步骤。

上述无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权方法、***、计算机设备及存储介质，与现有技术相比，具有如下特点：

1)用户申请用户蓝牙钥匙时，只需要移动终端(手机APP)与云端进行交互，不需要车端与云端进行交互，简化了用户蓝牙钥匙的申请下发流程；

2)对于不具有连网能力的低配/低端车型，或者当车辆在无网络环境、车辆处于停网状态等情况下，也可以实现用户蓝牙钥匙的安全生成与鉴权使用；

3)车载端的本地不需要存储用户蓝牙钥匙，用户蓝牙钥匙都是移动终端每次连接车载端进行鉴权时，由车载端临时生成；避免了在车端长时间存储用户蓝牙钥匙而导致的钥匙信息被泄露的风险；

4)在用户蓝牙钥匙的生成阶段，以移动终端生成的随机数(第一随机数)为因子，保证了每次获取蓝牙钥匙的安全性；在鉴权使用阶段和车辆控制阶段，车载端分别生成的第二随机数和第三随机数，且车载端利用第一随机数和生成了会话密钥，并通过会话密钥和随机数进行通讯，可以防止用户蓝牙钥匙身份鉴权使用时被进行中间人攻击和重放攻击，提高了使用安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例中无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权方法的流程图；

图2是本发明一实施例中无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权***的数据处理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在一实施例中，如图1所示，提供了一种无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权方法，其中，移动终端是用户用于控制车辆的智能设备、手机APP等；云端是指后台服务器，通过无线网络与移动终端通讯；车载端是车辆上带有蓝牙模块的智能设备；具体包括如下步骤：

S1：移动终端向云端发起车辆蓝牙钥匙获取请求。

移动终端通过网络向云端发起车辆蓝牙钥匙获取请求。

S2：云端在接收到车辆蓝牙钥匙获取请求后，生成钥匙标识信息，并使用钥匙标识信息和预设根密钥生成用户蓝牙钥匙。

预设根密钥K1是事先设置的公钥，存储在云端；云端在收到车辆蓝牙钥匙获取请求后，随机生成用于与车辆唯一对应的钥匙标识信息KeyID。云端通过加密算法将KeyID和预设根密钥K1进行加密，得到用户蓝牙钥匙K2。

S3：将用户蓝牙钥匙和钥匙标识信息发送给移动终端。

云端将KeyID和K2发送给移动终端。

S4：移动终端将随机生成的第一随机数，与接收到的钥匙标识信息一并发送给车载端。

移动终端随机生成第一随机数R1，R1作为加密运算因子可提高移动终端与车载端通讯的安全性。移动终端将R1和KeyID一并发送给车载端。

S5：车载端根据钥匙标识信息和预设根密钥生成用户蓝牙钥匙。

车载端在产线已预置了预设根密钥K1，在收到KeyID之后，使用与云端相同的加密算法，即可得到用户蓝牙钥匙K2。

在本实施例中，车载端未与云端进行通讯，即可生成仅云端和移动终端知悉的用户蓝牙钥匙K2，简化了车辆蓝牙钥匙的申请下发流程，尤其适用于车载端无法与云端进行网络通讯的情况下。

进一步地，在一实施例中，在车载端根据钥匙标识信息KeyID和预设根密钥K1生成用户蓝牙钥匙K2之后，还包括步骤：

S6：车载端随机生成第二随机数，并与第一随机数和用户蓝牙密钥一并生成会话密钥。

即，车载端随机生成第二随机数R2，并使用加密算法将R2与R1、K2一并生成会话密钥SK。会话密钥用于车载端与移动终端之间的通讯加密，提高安全性，防止被进行中间人攻击和重放攻击。

进一步地，在一实施例中，在生成会话密钥之后，还包括如下步骤：

S7：在车载端上，使用会话密钥对第一随机数进行加密，得到鉴权密文。

即，车载端利用加密算法使用SK对R1进行加密，得到用于鉴权使用的鉴权密文R11。

S8：将鉴权密文和第二随机数一并发送给移动终端。

车载端将R11和R2发送给移动终端，便于移动终端解密鉴权密文。

S9：在移动终端上，使用第一随机数、第二随机数、用户蓝牙钥匙生成会话密钥。

移动终端使用与车载端生成会话密钥相同的方法，将R1、R2和K2进行运算，得到会话密钥SK。至此，移动终端和车载端均有相同的会话密钥SK，便于两者通讯。

S10：使用会话密钥对鉴权密文进行解密，得到第一待验证随机数。

移动终端使用SK对R11进行逆运算，得到第一待验证随机数R1’，R1’用于与R1对比。

S11：若第一待验证随机数与第一随机数相等，则确定车载端与移动终端双方的身份鉴权认证通过。

移动终端将R1’和R1进行对比，若相等，则确定双方的通讯数据未被第三方篡改，车载端与移动终端双方的身份鉴权认证通过。

在本实施例中，移动终端和车载端利用会话密钥进行通讯，通过验证第一待验证随机数R1’和第一随机数R1是否相等，以确定双方通讯是否安全，数据是否有被第三方篡改，从而实现身份鉴权认证。

进一步地，在一实施例中，在车载端与移动终端双方的身份鉴权认证通过之后，还包括如下步骤：

S12：移动终端向车载端发送预通知指令，并获取由车载端生成的第三随机数。

预通知指令，用于移动终端告知车载端将要进行实际的车辆控制操作，并以获取车载端生成的第三随机数R3。

与之对应地，在车载端上，车载端先根据预通知指令随机生成第三随机数R3，并使用会话密钥SK对第三随机数R3进行加密，得到加密随机数R33；然后，将加密随机数R33发送至移动终端。即，为了保证第三随机数R3的安全，采用会话密钥SK对其进行加密，然后以密文R33形式发送给移动终端。

S13：使用会话密钥对车控指令和第三随机数进行加密，得到车控密文，并将车控密文发送至车载端。

车控指令，是指实际操作车辆的指令，如启动发动机等。为了保证这些车控指令不被篡改，移动终端利用第三随机数R3对其进行加密，并以加密后的车控密文M发送给车载端。

其中，由于R3被车载端加密成R33，因此，移动终端将使用会话密钥SK对加密随机数R33进行逆运算，解密得到所述第三随机数R3。

S14：在车载端上，使用会话密钥解密车控密文，得到第二待验证随机数和车控指令。

车载端使用会话密钥SK对车控密文M进行逆运算，得到第二待验证随机数R3’和车控指令。

S15：若第二待验证随机数与第三随机数相等，则车载端将车控指令下发给车辆控制执行器。

车辆控制执行器，是指车辆上的电子电气控制模块，用于点火、发动汽车等。车载端将R3’与第三随机数R3比较，以确定R3在车载端与移动终端的通讯过程中是否被篡改；若两者相等，则车载端将车控指令下发给车辆控制执行器。

在本实施例中，移动终端通过预通知指令获取车载端的第三随机数，并以该随机数作为两者通讯的安全保障，进一步提高了车辆控制的安全性。

在一实施例中，提供一种无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权***，包括移动终端、云端和车载端，其中，移动终端与云端通过无线网络连接；移动终端与车载端通过蓝牙连接。

具体地，如图2所示的示意图，其中，手机APP对应移动终端；车辆蓝牙模块对应车载端，本无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权***的数据处理过程如下：

1)手机APP登录账号后对云端发起目标车辆的蓝牙钥匙申请；

2)云端查询账号的合法性以及车辆是否已被申请蓝牙钥匙并返回查询结果；

3)若账号合法且车辆未被申请过蓝牙钥匙，则云端生成keyID并用keyID和车辆根密钥K1(产线预置)生成用户蓝牙钥匙K2；

4)云端将keyID和K2一起发给手机APP进行安全存储；

5)手机APP生成随机数R1并和keyID一起发送给车辆蓝牙模块；

6)车辆蓝牙模块用keyID和车辆根密钥K1(产线预置)生成用户蓝牙钥匙K2；至此，车辆端无需与云端通讯，即可生成用户蓝牙钥匙。

7)车辆蓝牙模块生成随机数R2并和随机数R1及用户蓝牙钥匙K2三者生成会话密钥SK；

8)车辆蓝牙模块将随机数R2和用SK加密随机数R1后的密文R11一起发给手机APP；

9)手机APP使用随机数R1和随机数R2及用户蓝牙钥匙K2三者生成会话密钥SK；

10)手机APP用会话密钥SK解密R11得到R1’并判断是否与R1相等；

11)若R1’等于R1，则车辆蓝牙模块与手机APP双方的身份鉴权认证通过；至此，车辆与手机APP双方鉴权完成。

12)手机APP发送控车挑战指令给车辆蓝牙模块；

13)车辆蓝牙模块生成随机数R3并用SK加密后得到R33发给手机APP；

14)手机APP收到R33后用SK解密得到R3；

15)手机APP将车控指令与R3一起用SK加密后得到密文M发给车端蓝牙模块；

16)车端蓝牙模块用SK解密密文M得到车控指令与R3’并判断R3’是否与R3相等；

17)若R3’等于R3，车端蓝牙模块将车控指令下发给执行器；至此，车辆安全受控于手机APP。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例中无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权方法的步骤，例如图1所示的步骤S1至步骤S5。或者，处理器执行计算机程序时实现上述实施例中无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权***的各模块/单元的功能，例如图2所示***的功能。为避免重复，这里不再赘述。

在一实施例中，提供一计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例中无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权方法，或者，该计算机程序被处理器执行时实现上述***实施例中无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权***中各模块/单元的功能。为避免重复，这里不再赘述。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权方法，其特征在于，应用在移动终端、云端和车载端之上；所述无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权方法，包括：

所述移动终端向所述云端发起车辆蓝牙钥匙获取请求；

将所述用户蓝牙钥匙和钥匙标识信息发送给所述移动终端；

2.如权利要求1所述的无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权方法，其特征在于，在所述车载端根据所述钥匙标识信息和预设根密钥生成所述用户蓝牙钥匙之后，还包括：

所述车载端随机生成第二随机数，并与第一随机数和所述用户蓝牙密钥一并生成会话密钥。

3.如权利要求2所述的无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权方法，其特征在于，在所述生成会话密钥之后，还包括：

在所述车载端上，使用所述会话密钥对所述第一随机数进行加密，得到鉴权密文；

将所述鉴权密文和所述第二随机数一并发送给所述移动终端；

在所述移动终端上，使用所述第一随机数、第二随机数、用户蓝牙钥匙生成所述会话密钥；

使用所述会话密钥对所述鉴权密文进行解密，得到第一待验证随机数；

若所述第一待验证随机数与所述第一随机数相等，则确定所述车载端与移动终端双方的身份鉴权认证通过。

4.如权利要求3所述的无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权方法，其特征在于，在所述车载端与移动终端双方的身份鉴权认证通过之后，还包括：

所述移动终端向所述车载端发送预通知指令，并获取由所述车载端生成的第三随机数；

使用所述会话密钥对车控指令和所述第三随机数进行加密，得到车控密文，并将所述车控密文发送至所述车载端；

在所述车载端上，使用所述会话密钥解密所述车控密文，得到第二待验证随机数和所述车控指令；

若所述第二待验证随机数与所述第三随机数相等，则所述车载端将所述车控指令下发给车辆控制执行器。

5.如权利要求4所述的无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权方法，其特征在于，在所述移动终端向所述车载端发送预通知指令之后，还包括：

在所述车载端，根据所述预通知指令随机生成所述第三随机数，并使用所述会话密钥对所述第三随机数进行加密，得到加密随机数；

将所述加密随机数发送至所述移动终端；

所述获取由所述车载端生成的第三随机数，包括：

所述移动终端使用所述会话密钥对加密随机数进行解密，得到所述第三随机数R3。

6.一种无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权***，其特征在于，包括移动终端、云端和车载端，其中，所述移动终端与云端通过无线网络连接；所述移动终端与车载端通过蓝牙连接；

将所述用户蓝牙钥匙和钥匙标识信息发送给所述移动终端；

7.如权利要求6所述的无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权***，其特征在于，所述车载端，还随机生成第二随机数，并与第一随机数和所述用户蓝牙密钥一并生成会话密钥。

8.如权利要求6所述的无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权***，其特征在于，

所述车载端，还用于使用所述会话密钥对所述第一随机数进行加密，得到鉴权密文；

所述移动终端，还用于使用所述第一随机数、第二随机数、用户蓝牙钥匙生成所述会话密钥；

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述无网环境下车辆蓝牙钥匙生成与鉴权方法的步骤。