Press "Enter" to skip to content

В чем разница между Bluetooth Low Energy, UWB и NFC для доступа без ключа?

При наличии карантина из-за пандемии COVID-19 значительного количестве сотрудников, которые теперь работают из дома, люди стали меньше водить машину и, к сожалению, отмечается рост угонов автомобилей. Фактически, когда автомобили оставались без присмотра на более длительные периоды времени, (Associated Press сообщило в мае 2020 года, что в крупных городах, таких как Нью-Йорк и Лос-Анджелес), наблюдается рост угонов автомобилей.

Еще до этой «новой нормы», с которой мы сталкиваемся в эпоху COVID-19, Национальное страховое бюро по борьбе с преступностью (NICB) сообщало, что в среднем по США каждый день угоняли 209 автомобилей из-за того, что водители забыли ключи в своих автомобилях, облегчая угон.

Если забыть брелки для ключей — это досадная ошибка, из-за которой водители становятся уязвимыми для кражи, угон автомобилей упрощается еще одной уязвимостью — смарт-ключами и доступом к автомобилю с помощью смартфона.

Хотя доступ без ключа является стандартом для многих продаваемых сегодня автомобилей, эта функция не совсем безопасна. Несмотря на все удобство использования смарт-ключей и доступа к смартфону для водителей, это дало хакерам новый способ разблокировать или украсть автомобили с помощью беспроводных протоколов, обеспечивающих доступ к авто. Это связано с тем, что современные беспроводные протоколы, используемые для доступа, уязвимы перед злоумышленниками, перехватывающих сигнал автомобильного ключа.

Обычный ключ или беспроводной? Что лучше для доступа в автомобиль?

Для включения смарт-ключа или смартфона для разблокировки автомобиля задействованы три протокола связи: Bluetooth с низким энергопотреблением (Low Energy), сверхширокополосный (UWB) и связь ближнего поля (NFC), последний в основном используется в качестве резервного. Однако три коммуникационных протокола имеют далеко не одинаковы характеристики с точки зрения безопасности доступа.

Bluetooth Low Energy (BLE)

В течение некоторого времени Bluetooth Low Eenergy (BLE) использовался в автомобилях для разблокировки / блокировки автомобиля и подключения мультимедийных приложений — для сопряжения смартфона с мультимедийной консолью для голосовых вызовов или приложений потоковой передачи музыки.

BLE — одна из коммуникационных технологий, используемых для беспроводного доступа смарт-ключа или смартфона при приближении к автомобилю. В новых автомобильных ключах связь BLE в основном используется для отслеживания приближения водителя за пределами 10-метрового диапазона, а также для подготовки к аутентификации UWB. Используя пакеты данных, BLE полагается на измерение силы сигнала для оценки расстояния до водителя.

К сожалению, несмотря на определенную степень шифрования, BLE может подвергаться атакам с помехами и ретрансляцией или атакам типа «злоумышленник в середине» (MITM). Во время ретрансляционной атаки хакер подделывает связь с действующим ключом, усиливая его сигнал и заставляя получателя поверить в то, что ключ находится поблизости. Если хакер может «разнюхать» и воспроизвести процесс обмена данными между ключом и автомобилем, его можно разблокировать и украсть.

UWB

Стандарт сверхширокополосных частот (UWB), основанный на IEEE802.15.4z, представляет собой новый технологический стандарт, который может использоваться в системах беспроводного доступа для предотвращения атак с изменением расстояния — короткие импульсы UWB (СШП) используются для точного и безопасного определения времени «полета» сигнала (ToF) и угла обзора, измерения угла прихода волны (AoA). ToF измеряет время распространения радиосигнала между передатчиком и приемником. AoA измеряет угол входящего сигнала с помощью нескольких антенн. Позиции могут быть определены с помощью нескольких углов, нескольких расстояний или их комбинации.

При использовании UWB, когда два устройства (в данном случае смарт-ключ / смартфон и автомобиль) оказываются в непосредственной близости, они начинают определять расстояние и рассчитывать его между ними с точностью до сантиметра. Смарт-ключ / смартфон может блокировать или разблокировать автомобиль, когда он находится, например, на расстоянии двух метров от автомобиля, в зависимости от направления движения (движение вперед или назад).

В отличие от BLE, UWB зависит от времени, а не от силы сигнала. Следовательно, ретрансляционная атака не будет работать на UWB, так как атака увеличит задержку передачи данных и укажет, что ключ действительно находится далеко от получателя. Кроме того, добавление скремблированной временной последовательности (STS) в UWB-кадр — «зашифрованного» показателя временной метки — предотвращает атаки вставкой преамбулы и позволяет проводить еще более точные измерения расстояния. На рисунке ниже показаны расстояния BLE и UWB для автомобильного доступа.

Показаны расстояния Bluetooth Low Energy и UWB для доступа в автомобиль

Новые технические функции, доступные в UWB в сочетании со смартфоном, могут обеспечить не только более безопасный доступ, но и новые услуги, такие как определение местонахождения вашего автомобиля на парковке.

Резервирование с NFC

NFC обеспечивает те же возможности блокировки и разблокировки, что и UWB или BLE, но NFC в основном используется в качестве резервной системы в случае разрядки аккумулятора смарт-ключа или смартфона. Резервирование в автомобильных приложениях очень важно, потому что пользователь не хочет быть в ситуации, когда он не может разблокировать автомобиль.

Когда пассивное устройство NFC приближается к активному устройству (автомобилю), пассивное устройство «просыпается» и связывается с активным устройством, чтобы выполнить действие, например, открыть дверь.

Хотя NFC является гораздо более простым протоколом связи и, следовательно, не имеет таких же преимуществ в плане безопасности, как UWB, это отличная система резервного копирования для UWB, поскольку она имеет очень низкое энергопотребление и требует гораздо меньшего заряда батареи от используемого устройства. В некоторых случаях смарт-ключ или смартфон могут иметь встроенную возможность распознавать уровень электропитания, доступного в определенный момент, и выбирать, какой протокол связи следует использовать для разблокировки автомобиля. Однако это менее удобное решение, чем СШП, поскольку ключ от машины должен получать питание при контакте с автомобилем.

Выводы

Все три технологии могут быть доступны в разных смарт-ключах и смартфонах для обеспечения доступа в автомобиль без ключа. Сравнительная таблица на рисунке ниже суммирует ключевые технические аспекты каждого протокола связи.

В таблице сравниваются важные технические аспекты каждого протокола связи UWB Bluetooth LE NFC

Хотя микросхема UWB дороже, чем BLE, беспроводной протокол обеспечивает значительно большую безопасность, гарантируя, что только водитель получает доступ к автомобилю. Успешное развертывание смарт-ключей или смартфонов с поддержкой UWB будет зависеть от точности их возможностей точного выбора диапазона, что делает проверку соответствия тестов и проверку производительности обязательными для успешного внедрения.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *