CN113920625B - 车辆nfc钥匙认证方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆NFC钥匙认证方法，本发明的主要设计构思在于，基于近场通信技术NFC，采用用户端NFC装置作为数字钥匙，与作为读卡器的车内的NFC模块进行绑定，之后再与作为读卡器的车外NFC模块进行匹配，这样，当用户端NFC装置靠近或放置在读卡器进行数据交换时，便可以实现车辆钥匙信息的认证，认证通过即为对应车辆的合法钥匙，之后便可以根据读取位置实现车门上锁解锁或引擎启动操作。本发明提供的NFC数字钥匙方式可靠性高，抗干扰能力强且携带方便，解决了现有射频实物钥匙的问题。

Description

车辆NFC钥匙认证方法
技术领域
本发明涉及车用数字钥匙技术领域，尤其涉及一种车辆NFC钥匙认证方法。
背景技术
目前车辆普遍使用的是射频钥匙，即，使用射频信号作为钥匙通讯信息传递通道，当钥匙信息认证通过则判定为对应车辆的合法钥匙。
具体地，智能钥匙发送射频加密信号至车端的射频接收模块，射频接收模块接收到射频加密信号后解密射频信号，并核对钥匙信号的合法性以进行验证。
但是，射频钥匙采用的射频技术容易受到外界环境射频的干扰；同时，射频钥匙需要携带射频发射器，即实物钥匙，导致便携性不佳。
发明内容
鉴于上述，本发明旨在提供一种车辆NFC钥匙认证方法，以解决前述现有射频钥匙的问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种车辆NFC钥匙认证方法，其中包括：
在车端内部NFC模块添加新的用户端NFC装置；
匹配车端外部NFC模块；
在使用NFC钥匙阶段，车端内部或外部NFC模块读取靠近的用户端NFC装置的ID信息；
在确定所述ID信息与预存储ID信息一致后，车端内部或外部NFC模块使用秘钥与用户端NFC装置进行认证并读取预置的授权码；
车端内部或外部NFC模块结合预设的加密算法，将一个预定义的NFC变量结合所述授权码进行加密后，发送至蓝牙模块；
蓝牙模块将解密后的NFC变量与预存NFC变量进行比较，如果满足既定条件，则确定当前的用户端NFC装置合法；
根据合法的用户端NFC装置的感应位置，执行上锁解锁操作或车辆启动操作。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述在车端内部NFC模块添加新的用户端NFC装置包括：
下线检测仪或车机通过CAN总线向车端内部NFC模块发送添加新装置指令；
车端内部NFC模块接收该添加新装置指令后，进入学习模式并等待蓝牙模块发送NFC初始秘钥；
下线检测仪或车机通过CAN总线向蓝牙模块发送添加新装置指令；
蓝牙模块接收该添加新装置指令后，通过CAN总线向车端内部NFC模块发送NFC初始秘钥；
在车端内部NFC模块接收到NFC初始秘钥后，使用既定策略生成第一NFC秘钥和第二NFC秘钥并存储；
车端内部NFC模块在用户端NFC装置的主目录中建立主目录秘钥文件，并以第一NFC秘钥作为主目录秘钥，并在主目录下建立应用目录并以第二NFC秘钥作为应用目录的秘钥；
车端内部NFC模块在应用目录下建立文件并将由第一NFC秘钥和第二NFC秘钥计算出的授权码写入文件中，同时，记录用户端NFC装置的ID信息。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述授权码为第一NFC秘钥和第二NFC秘钥以异或方式产生的8字节数据。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述匹配车端外部NFC模块包括：
下线检测仪或车机通过CAN总线向蓝牙模块发送匹配车端外部NFC模块的指令；
蓝牙模块收到该指令后，等待CAN总线上的用户端NFC装置的ID信息；
下线检测仪或车机通过CAN总线向车端内部NFC模块发送上传ID指令；
车端内部NFC模块收到该上传ID指令后，向CAN总线发送用户端NFC装置的ID信息；
蓝牙模块接收并存储用户端NFC装置的ID信息，并通过LIN总线向车端外部NFC模块发送匹配指令、初始秘钥以及所述ID信息；
车端外部NFC模块存储所述ID信息，以及存储根据初始秘钥生成的第一NFC秘钥和第二NFC秘钥；
车端外部NFC模块向蓝牙模块返回第一NFC秘钥、第二NFC秘钥和所述ID信息的存储结果；
蓝牙模块利用第一NFC秘钥和第二NFC秘钥计算出授权码并存储。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述加密算法包括单倍DES加密算法。
在其中至少一种可能的实现方式中，所述既定条件包括：解密后的NFC变量的值比预存NFC变量的值大。
在其中至少一种可能的实现方式中，在车端内部NFC模块添加新的用户端NFC装置之前，将用户端NFC装置放置在车端内部NFC模块的标示位置，并通过下线检测仪或车机的诊断模式使蓝牙模块和车端内部NFC模块分别进入预设的会话模式与安全模式。
本发明的主要设计构思在于，基于近场通信技术NFC，采用用户端NFC装置作为数字钥匙，与作为读卡器的车内的NFC模块进行绑定，之后再与作为读卡器的车外NFC模块进行匹配，这样，当用户端NFC装置靠近或放置在读卡器进行数据交换时，便可以实现车辆钥匙信息的认证，认证通过即为对应车辆的合法钥匙，之后便可以根据读取位置实现车门上锁解锁或引擎启动操作。本发明提供的NFC数字钥匙方式可靠性高，抗干扰能力强且携带方便，解决了现有射频实物钥匙的问题。
附图说明
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：
图1为本发明实施例提供的车辆NFC钥匙认证方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本发明提出了一种车辆NFC钥匙认证方法的实施例，具体来说，如图1所示，其中包括：
步骤S1、在车端内部NFC模块添加新的用户端NFC装置；
在实际操作中，在实施步骤S1之前，可将用户端NFC装置(可以但不限于NFC卡)放置在车端内部NFC模块(可以但不限于使用无线充电模块)的标示位置，并通过下线检测仪或车机的诊断模式使蓝牙模块(例如BLE)和车端内部NFC模块分别进入预设的会话模式与安全模式。
关于步骤S1的实现过程可参考如下：
下线检测仪或车机通过CAN总线向车端内部NFC模块发送添加新装置指令，车端内部NFC模块接收该添加新装置指令后，进入学习模式并等待蓝牙模块发送NFC初始秘钥(NFCkey)。
下线检测仪或车机通过CAN总线向蓝牙模块发送添加新装置指令，蓝牙模块接收添加新装置指令后，通过CAN总线向车端内部NFC模块发送NFC初始秘钥(NFCkey)。其中，NFC秘钥长度为8个字节。
在车端内部NFC模块接收到NFC初始秘钥(NFCkey)后，使用既定策略生成第一NFC秘钥(NFCkey1)和第二NFC秘钥(NFCkey2)并存储。
车端内部NFC模块在用户端NFC装置的主目录(MF)中建立主目录秘钥文件，并以第一NFC秘钥(NFCkey1)作为主目录秘钥。然后，在主目录(MF)下建立应用目录(ADF)并以第二NFC秘钥(NFCkey2)作为应用目录的秘钥。接着，在ADF下建立文件并将由NFCkey1与NFCkey2计算出的授权码AuthCode写入ADF文件中(AuthCode可以是NFCkey1和NFCkey2异或产生的8字节数据)，同时车端内部NFC模块将用户端NFC装置的ID记录下来，最后，车端内部NFC模块向下线检测仪或车机返回新的用户端NFC装置的添加结果。
步骤S2、匹配车端外部NFC模块；
在实际操作中，下线检测仪或车机通过CAN总线先向蓝牙模块发送匹配车端外部NFC模块的指令，蓝牙模块收到该指令后等待CAN总线上的用户端NFC装置的ID信息。
下线检测仪或车机通过CAN总线向车端内部NFC模块发送上传ID指令，车端内部NFC模块收到该指令后，向CAN总线发送用户端NFC装置的ID信息。
蓝牙模块从CAN总线上接收到用户端NFC装置的ID信息后，存储ID信息，并通过LIN总线向车端外部NFC模块发送匹配指令、初始秘钥以及所述ID信息。
车端外部NFC模块存储所述ID信息以及存储根据初始秘钥生成的第一NFC秘钥和第二NFC秘钥。(需指出，此环节所述初始秘钥、第一NFC秘钥和第二NFC秘钥，与前文添加新NFC装置时涉及的初始秘钥、第一NFC秘钥和第二NFC秘钥不同)
车端外部NFC模块向蓝牙模块返回第一NFC秘钥、第二NFC秘钥和所述ID信息的存储结果，蓝牙模块利用第一NFC秘钥和第二NFC秘钥计算出授权码AuthCode并存储。
蓝牙模块将车端外部NFC模块的匹配结果返回至下线检测仪或车机。
步骤S3、在使用阶段，车端内部或外部NFC模块读取靠近的用户端NFC装置的ID信息，优选地，此时可以通过ID先判断出是否与本车关联，若是，则进行后续的认证过程。
步骤S4、车端内部或外部NFC模块使用秘钥(结合前例，即第一、第二NFC秘钥)与当前的用户端NFC装置进行认证并读取预置的授权码(结合前例，AuthCode)。
步骤S5、车端内部或外部NFC模块结合预设的加密算法(例如单倍DES加密算法)，将一个预定义的NFC变量(NFCflag)结合所述授权码进行加密后发送至蓝牙模块。
步骤S6、蓝牙模块将解密后的NFC变量和预存NFC变量比较，如果满足既定条件，则确定当前的用户端NFC装置合法(例如收到的NFCflag比自身存储的值大，则认定有效)。
步骤S7、根据合法的用户端NFC装置的感应位置，执行上锁解锁操作或车辆启动操作。可以理解地，如果用户端NFC装置是通过车端外部NFC模块认证通过的，则在满足其他条件时可以进行门锁控制，如果用户端NFC装置是通过车端外部NFC模块认证通过的，则在满足其他条件时可以进行车辆启动控制。
综上所述，本发明的主要设计构思在于，基于近场通信技术NFC，采用用户端NFC装置作为数字钥匙，与作为读卡器的车内的NFC模块进行绑定，之后再与作为读卡器的车外NFC模块进行匹配，这样，当用户端NFC装置靠近或放置在读卡器进行数据交换时，便可以实现车辆钥匙信息的认证，认证通过即为对应车辆的合法钥匙，之后便可以根据读取位置实现车门上锁解锁或引擎启动操作。本发明提供的NFC数字钥匙方式可靠性高，抗干扰能力强且携带方便，解决了现有射频实物钥匙的问题。
本发明实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项或复数项的任意组合。例如，a，b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c或a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，但以上仅为本发明的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本发明的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种车辆NFC钥匙认证方法，其特征在于，包括：
在车端内部NFC模块添加新的用户端NFC装置；
匹配车端外部NFC模块，包括：下线检测仪或车机通过CAN总线向蓝牙模块发送匹配车端外部NFC模块的指令；蓝牙模块收到该指令后，等待CAN总线上的用户端NFC装置的ID信息；下线检测仪或车机通过CAN总线向车端内部NFC模块发送上传ID指令；车端内部NFC模块收到该上传ID指令后，向CAN总线发送用户端NFC装置的ID信息；蓝牙模块接收并存储用户端NFC装置的ID信息，并通过LIN总线向车端外部NFC模块发送匹配指令、初始秘钥以及所述ID信息；车端外部NFC模块存储所述ID信息，以及存储根据初始秘钥生成的第一NFC秘钥和第二NFC秘钥；车端外部NFC模块向蓝牙模块返回第一NFC秘钥、第二NFC秘钥和所述ID信息的存储结果；蓝牙模块利用第一NFC秘钥和第二NFC秘钥计算出授权码并存储；
在使用NFC钥匙阶段，车端内部或外部NFC模块读取靠近的用户端NFC装置的ID信息；
在确定所述ID信息与预存储ID信息一致后，车端内部或外部NFC模块使用秘钥与用户端NFC装置进行认证并读取预置的授权码；
车端内部或外部NFC模块结合预设的加密算法，将一个预定义的NFC变量结合所述授权码进行加密后，发送至蓝牙模块；
蓝牙模块将解密后的NFC变量与预存NFC变量进行比较，如果满足既定条件，则确定当前的用户端NFC装置合法；
根据合法的用户端NFC装置的感应位置，执行上锁解锁操作或车辆启动操作。
2.根据权利要求1所述的车辆NFC钥匙认证方法，其特征在于，所述在车端内部NFC模块添加新的用户端NFC装置包括：
下线检测仪或车机通过CAN总线向车端内部NFC模块发送添加新装置指令；
车端内部NFC模块接收该添加新装置指令后，进入学习模式并等待蓝牙模块发送NFC初始秘钥；
下线检测仪或车机通过CAN总线向蓝牙模块发送添加新装置指令；
蓝牙模块接收该添加新装置指令后，通过CAN总线向车端内部NFC模块发送NFC初始秘钥；
在车端内部NFC模块接收到NFC初始秘钥后，使用既定策略生成第一NFC秘钥和第二NFC秘钥并存储；
车端内部NFC模块在用户端NFC装置的主目录中建立主目录秘钥文件，并以第一NFC秘钥作为主目录秘钥，并在主目录下建立应用目录并以第二NFC秘钥作为应用目录的秘钥；
车端内部NFC模块在应用目录下建立文件并将由第一NFC秘钥和第二NFC秘钥计算出的授权码写入文件中，同时，记录用户端NFC装置的ID信息。
3.根据权利要求2所述的车辆NFC钥匙认证方法，其特征在于，所述授权码为第一NFC秘钥和第二NFC秘钥以异或方式产生的8字节数据。
4.根据权利要求1所述的车辆NFC钥匙认证方法，其特征在于，所述加密算法包括单倍DES加密算法。
5.根据权利要求1所述的车辆NFC钥匙认证方法，其特征在于，所述既定条件包括：解密后的NFC变量的值比预存NFC变量的值大。
6.根据权利要求1～5任一项所述的车辆NFC钥匙认证方法，其特征在于，在车端内部NFC模块添加新的用户端NFC装置之前，将用户端NFC装置放置在车端内部NFC模块的标示位置，并通过下线检测仪或车机的诊断模式使蓝牙模块和车端内部NFC模块分别进入预设的会话模式与安全模式。
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