Ключ к железному сердцу: датчики
До середины 1980-х замок зажигания представлял собой самый настоящий механический замок, совмещенный с мощным многоконтактным выключателем. Сделав копию ключа у обычного слесаря, можно было получить доступ к автомобилю и всем его функциям. Однако злоумышленники, попытавшиеся таким образом завладеть Chevrolet Corvette 1986 года выпуска, были разочарованы. В этом автомобиле ключ впервые стал частью электронного иммобилайзера.
В ключ, так называемый Pass KeyI, был вмонтирован резистор. После того как хозяин вставлял ключ взамок, электронный блок измерял сопротивление ключа, и если оно отличалось от заданного, блок управления двигателем не включался. На заводе производились ключи всего с 15 вариантами сопротивлений. Их было нетрудно подобрать, и вскоре угонщики щеголяли связками из 15 резисторов, дополняющих традиционный набор отмычек. И все же автомобиль уже нельзя было открыть копией ключа, выточенной слесарем по слепку, или с помощью отвертки и какой-то матери.
С середины 1990-х неотъемлемой частью ключа современного автомобиля стала пассивная радиометка RFID. Это микросхема, которая содержит память с секретным кодом, миниатюрный передатчик и приемник радиосигнала. Иммобилайзер в машине посылает метке сигнал-запрос. Энергии электромагнитных волн хватает, чтобы микросхема отправила вответ секретный код. Получив правильный ответ, иммобилайзер позволяет блоку управления двигателем включиться.
Следствием пассивного питания метки RFID является ее важнейшее достоинство — небольшой радиус действия. Метку можно распознать лишь срасстояния нескольких метров — фактически когда ключ находится вавтомобиле. Подобрать секретный код невозможно: к примеру, 40-битная комбинация предполагает около триллиона вариантов, а в современных метках используются 128-битные и даже более длинные коды.
В конце 1990-х радиометки считались панацеей от угона. При наличии полного комплекта ключей страховые компании отказывали хозяевам похищенных авто в возмещении, обвиняя их в мошенничестве. Между тем лазейку преступникам открыли сами автопроизводители, которым нужно было как-то помогать законным владельцам автомобилей, теряющим ключи. Сегодня ключ с радиометкой можно скопировать во многих мастерских, а секретный код для разблокировки иммобилайзера получить в официальном сервис-центре. Специальная аппаратура позволяет считать и скопировать сигнал пассивной метки RFID с расстояния до 10 м. В целях дополнительной защиты производители некоторых дорогих автомобилей делают радиометки с плавающим кодом.
Радиошепот
Не правда ли, удивительно, что активный брелок, работающий на батарейке и «стреляющий» радиосигналом на десятки метров, открывает только одну машину, а не все авто той же марки на парковке? Да и почему бы не записать его сигнал, чтобы затем воспроизвести и получить доступ в автомобиль? Все дело в плавающем коде.
В брелоке содержится генератор псевдослучайных чисел, который каждый раз выдает новый код, поэтому записывать его сигнал бесполезно. В автомобиле есть такой же генератор, который работает по той же формуле и создает цифровые коды в той же последовательности. Таким образом, брелок и замок синхронизированы.
А что делать, если кнопка на брелоке будет нажата случайно и он рассинхронизируется с замком? Специально для таких случаев автомобиль может принимать не только синхронный код, но и, скажем, 256 чисел, следующих за ним по формуле. Приняв такой сигнал, компьютер синхронизируется вновь.
В последние годы широкое распространение получили системы бесключевого доступа в автомобиль. К примеру, чтобы попасть в наш Passat, оснащенный системой KESSY, достаточно потянуть за рукоятку двери при условии, что ключ находится у вас в кармане или сумке. Мало того, если просто провести ногой под задним бампером автомобиля, багажник автоматически откроется. Это очень удобно, когда руки заняты поклажей.
За подобными системами скрывается технология дополнительного контроля дальности действия меток RFID: она не должна превышать полметра, иначе стоящий рядом с владельцем автомобиль сможет открыть любой желающий. В основе технологии лежит экранирование радиосигнала метки и использование частот диапазона УВЧ.
В ближайшем будущем автомобильный ключ может взять на себя куда больше функций, чем простое открывание дверей и защита от угона. Эволюция будет связана с распространением технологии передачи данных на короткие расстояния NFC (Near Field Connection). Устройства, совместимые с NFC, такие как мобильные телефоны, компьютеры, банкоматы, могут обмениваться данными, только находясь на расстоянии ближе 10 см.
Производитель полупроводников NXP утверждает, что скоро в ключе будет храниться вся техническая информация об автомобиле. Коснувшись ключом мобильного телефона, владелец сможет узнать уровень топлива в баке или GPS-координаты места парковки. А поднеся ключ к ПК, можно будет загрузить данные системы диагностики на веб-сайт сервисной службы и получить предварительный диагноз от механиков.