[发明专利]车辆蓝牙钥匙身份认证方式的对称加密系统及方法

权利要求书

1.一种车辆蓝牙钥匙身份认证方式的对称加密系统，其特征在于，所述系统设置智能蓝牙模块SBM和蓝牙钥匙BlueKey，所述智能蓝牙模块SBM和蓝牙钥匙BlueKey通过低功耗蓝牙BLE实现数据透传；在车辆生产时，所述智能蓝牙模块SBM部署在车辆上并通过LAN或4G网络连接钥匙分发中心KDC，获取并生成车辆主密钥CMPK；销售后，所述蓝牙钥匙BlueKey通过4G网络连接钥匙分发中心KDC，获取后生成数字钥匙VCK，并将附带VCKINO信息发送回蓝牙钥匙BlueKey，生成后的车辆主密钥CMPK和数字钥匙VCK之间存在函数关系；

所述车辆主密钥CMPK和数字钥匙VCK之间的函数关系为：

数字钥匙VCK＝F(CMPK,DF),DF＝H(VCKINFO)，其中F是单向散列消息认证码HMAC函数，H是单向散列函数；

所述VCKINFO信息包括：

VCKINFO:＝{用户ID，权限，钥匙起始时间，钥匙截止时间，车辆特征，用户手机特征}；钥匙指纹信息；{DF＝SHA256(VkeyInfo),eDF＝ECDSA(df)}。

2.根据权利要求1所述的车辆蓝牙钥匙身份认证方式的对称加密系统，其特征在于，所述智能蓝牙模块SBM请求获取车辆主密钥CMPK，钥匙分发中心KDC同意请求后，生成车辆主密钥CMPK，所述蓝牙钥匙BlueKey请求数字钥匙VCK,钥匙分发中心KDC同意请求后，生成数字钥匙VCK，并将附带数字钥匙VCKINO信息发送回蓝牙钥匙BlueKey。

3.根据权利要求1所述的车辆蓝牙钥匙身份认证方式的对称加密系统，其特征在于，所述系统设置微控制单元MCU或安全元件SE，设置微控制单元MCU时，安全逻辑在MCU上，算法和密钥在MCU上的安全SDK中；设置安全元件SE时，算法和密钥在SE上。

4.一种车辆蓝牙钥匙身份认证方式的对称加密方法，所述加密方法执行时使用如权利要求1-3任一项所述的车辆蓝牙钥匙身份认证方式的对称加密系统，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1车辆生产时，通过智能蓝牙模块SBM向钥匙分发中心KDC请求获取生成车辆主密钥CMPK；

S2销售后，通过蓝牙钥匙BlueKey请求智能蓝牙模块SBM进行明文握手过程，在请求时发出手机号信息IDp，同时智能蓝牙模块SBM将车辆信息IDv和一个随机数N1发送给BlueKey，完成握手；

S3通过蓝牙钥匙BlueKey请求智能蓝牙模块SBM进行双向身份认证，并通过车辆主密钥CMPK及DF和F函数进行检查判断身份认证是否通过；

S4蓝牙钥匙BlueKey接收到双向身份认证成功状态，进入会话密钥协商，开始产生随机数N2/N3，使用第一数字钥匙的数字钥匙VCK加密手机号信息IDp/N2/N3,并发送给智能蓝牙模块SBM；

S5智能蓝牙模块SBM利用第二数字钥匙的数字钥匙VCK解密信息得到IDp/N2/N3,并在匹配S2中保存的手机号信息IDp,匹配则产生两个随机数N4/N5，并利用N2/N4产生第一会话密钥SK,N3/N5产生第一初始向量SSC，然后将IDv/N4/N5使用第一数字钥匙的数字钥匙VCK加密发回给蓝牙钥匙BlueKey；

S6蓝牙钥匙BlueKey利用第一数字钥匙的数字钥匙VCK解密得到IDv/N4/N5，利用N2/N4产生第二会话密钥SK,N3/N5产生第二初始向量SSC；并通过第二会话密钥SK及第二初始向量SSC加密数字钥匙VCKINFO,发送给智能蓝牙模块SBM；

S7智能蓝牙模块SBM利用第一会话密钥SK及第一初始向量SSC解密得到VCKINFO,验证DF＝H(VCKINFO),并且验证钥匙的所有属性，正确后返回成功状态，密钥协商过程成功，完成加密。

5.根据权利要求4所述的车辆蓝牙钥匙身份认证方式的对称加密方法，其特征在于，所述S2中，进行明文握手过程时，蓝牙钥匙BlueKey将手机号信息IDp发送给智能蓝牙模块SBM；蓝牙模块SBM将车辆信息IDv和一个随机数N1保存N1的副本在内存中。