Структурная схема модуля радиоключа

Радиоключ представляет собой достаточно простое в плане составляющих элементов устройство, структурная схема ключа представлена на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4 – Структурная схема модуля радиоключа

Радиоключ системы аутентификации пользователя транспортного средства состоит из двух основных составляющих компонентов. Первый компонент – это приёмопередатчик. Данное устройство предназначено для отправки и получения сообщений с системы автомобиля. Данное устройство представлено одной микросхемой, получающей питание из того же источника, что и микроконтроллера. Приёмопередатчик связан с решающим устройством через шину SPI. Приёмопередатчик обязан обеспечивать проверки битов чётности принятых сообщения, а так же организовывать необходимую модуляцию и подготовку сигнала для передачи по открытому радиоканалу связи. На стороне автомобиля установлен приёмопередатчик, основанный на аналогичной микросхеме, что упрощает проектирование устройства.

Наличие приёмопередатчика, позволяющего выполнять протокол аутентификации по открытому каналу важное требования к системам подобного рода. Данное свойство системы позволяет с одной стороны увеличить удобство использования системы, однако подвергает систему опасности возможности осуществления различных атак по стороннему каналу путём перехвата или подмены сообщений.

2.4.1 Решающее устройство. Второй элемент структурной схемы модуля радиоключа системы аутентификации пользователя транспортного средства – это решающее устройство. Данный элемент представляет собой микропроцессорное устройство. Требования к данному модулю следующие. Во-первых, необходима возможность работы данного микроконтроллера на достаточной частоте, чтобы выполнять алгоритмы протокола аутентификации за минимальное возможное время. В то же время устройство должно обладать достаточно небольшим расходом энергии, что обусловлено автономным характером системы и небольшими размерами конечного устройства. Так же, небольшие размеры устройства диктуют необходимость выбора микроконтроллера небольших габаритных размеров.

Решающее устройство содержит в себе основные алгоритмы работы системы и производит процесс аутентификации пользователя транспортного средства соответственно этим заданным алгоритмам. В данном проекте, система имеет достаточно простой вид в виде структурной или принципиальной схемы. Это обусловлено достаточно объёмной программной составляющей системы.

Вывод

Собрав воедино разработанные структурные схемы отдельных элементов системы, можно получить схему, изображённую на рисунке 2.5. На изображённом рисунке можно видеть взаимодействие всех модулей разработанной системы. На рисунке представлено три модуля: модуль радиоключа, генератора случайных чисел и модуль аутентификации.

Рисунок 2.5 – Полная структурная схема системы

Модуль радиоключа взаимодействует с модулем аутентификации посредством пересылки сообщения по радиоканалу. Эти два модуля связаны между собой с помощью приёмопередатчиков. Это необходимо потому, что протокол аутентификации реализован с помощью диалогового метода. Модуль аутентификации связан с модулем генератора случайных чисел посредством интерфейса USART, генератор случайных чисел обеспечивает модуль аутентификации случайными данными, которые необходимы, чтобы реализовать действительно безопасный протокол. Каждый новый сеанс аутентификации инициируется уникальной случайной последовательностью. Модуль аутентификации посылает сигнал на устройство блокировки транспортного средства. Данное устройство может различаться в различных автомобилях, то есть интерфейс подключения может варьироваться от одного транспортного средства к другому.