CZ214399A3

CZ214399A3 - Method of securing data transmission

Info

Publication number: CZ214399A3
Application number: CZ19992143A
Authority: CZ
Inventors: Wolfgang Bitzer
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 1997-11-06
Filing date: 1997-11-06
Publication date: 2000-01-12

Abstract

Řešení se týká způsobu zabezpečení přenosu dat mezi alespoň dvěma řídicímijednotkami /1,2/ ve vozidle, kteréjsou navzájem spojeny datovou sběrnicí, přičemžjedna z řídicíchjednotek/1,2/ přenáší v datové sběrnici sled /21/ náhodnýchbitů, které se uloží ve všech řídicíchjednotkách/1,2/, přičemž ve všech řídicích jednotkách /1,2/se vytvoří klíčový kód/22/se sledem/21/ náhodných bitů as vnitřnímklíčem/207, apřičemžjednou z řídicíchjednotek/1,2/se vytvoří a odešle zpráva/23/ zakódovaná klíčovýmkódem/22/, která se v přijímacích řídicíchjednotkách /1,2/klíčovýmkódem/22/ přezkoumá z hlediska svého správného zakódování podle redundantní informace obsažené v zakódované zprávě/23/, kteráje přijímajícímjednotkámznámá, apřečte se. Sled /21/ náhodných bitů se vytvoří z existujících senzorových dat řídicíjednotky/2/.The present invention relates to a method for securing data transmission between at least two control units (1,2) in the vehicle which are mutually interconnected connected by a data bus, one of the control units / 1,2 / transmits the sequence / 21 / random bits that are stored in the data bus in all control units (1, 2), in all control units / / / a key code / 22 / is created with the sequence / 21 / random bits and with internal key / 207, and one of a control unit (1,2) is created and sent a message (23) encoded key code (22) that is in the receive control units / 1,2 / key code / 22 / review its correct encoding according to redundant information contained in encoded the message / 23 / that receives the unicast known and read. The sequence (21) of random bits is generated from existing sensor data control unit / 2 /.

Description

Způsob zabezpečení přenosu datMethod of data transmission security

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká způsobu zabezpečení přenosu dat mezi alespoň dvěma řídicími jednotkami ve vozidle, které jsou navzájem spojeny datovou sběrnicí, přičemž jedna z řídicích jednotek přenáší v datové sběrnici sled náhodných bitů, které se uloží ve všech řídicích jednotkách, přičemž ve všech řídicích jednotkách se vytvoří klíčový kód se sledem náhodných bitů a s vnitřním klíčem, a přičemž jednou z řídicích jednotek se vytvoří a odešle zpráva zakódovaná klíčovým kódem, která se v přijímajících řídicích jednotkách klíčovým kódem přezkoumá z hlediska svého správného zakódování podle redundantní informace obsažené v zakódované zprávě, která je přijímajícím jednotkám známá, a přečte se.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method of securing data transmission between at least two vehicle control units connected to each other by a data bus, wherein one of the control units transmits in the data bus a sequence of random bits stored in all control units, a key code with a sequence of random bits and an internal key, and one of the control units generates and sends a key-code-encoded message that is examined by the key-code in the receiving control units for correct encoding according to the redundant information contained in the encoded message units, and read.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Takový způsob je v principu známý ze spisu EP 0 692 412 A2. Podobné způsoby jsou známé rovněž ze spisů DE-A 195 480 19, WOA-96/20100 a EP-A-0 492 692. U řešení podle spisu WO-A-96/20100 se pro další zvýšení zabezpečení proti odposlechu provádí navíc kódování neboli šifrování sledu náhodných bitů.Such a method is known in principle from EP 0 692 412 A2. Similar methods are also known from DE-A 195 480 19, WOA-96/20100 and EP-A-0 492 692. In the solution according to WO-A-96/20100, coding or Random bit sequence encryption.

Použití přenosu dat, při němž je zapotřebí zvlášť bezpečného přenosu dat mezi řídicími jednotkami, je rovněž známé ze spisu DE 44 42 103. Přitom se jedná o ochranu proti ukradení vozidla, u níž zábrana pro zabránění rozjezdu vozidla ovlivňuje uvolnění zařízení pro • ·The use of data transmission, which requires particularly secure data transmission between the control units, is also known from DE 44 42 103. This is a vehicle theft prevention device in which the vehicle anti-roll bar affects the release of the device for the vehicle.

řízení motoru. Pro uvolnění zařízení pro řízení motoru je nutno do zařízení pro zjišťování kódů vložit kód a tím aktivovat ovládací zařízení blokování. Datová komunikace mezi řídicími jednotkami probíhá po sběrnici nacházející se uvnitř vozidla. U dosavadního stavu techniky se sice provádí uvedení zábrany proti rozjezdu do činnosti prostřednictvím klíčového kódu, který je známý pouze uživateli, avšak komunikace mezi řídicí jednotkou zábrany proti rozjezdu a zařízením pro řízení motoru se provádí prostřednictvím sériového vedení pro přenos dat. Protože takovým uvolňovacím nebo blokovacím signálem je velmi jednoduchý signál, který v extrémním případě sestává z jednoho bitu, je možno s takovým signálem velmi lehce manipulovat. U takového způsobu by bylo proto možné přerušením spojovacího vedení zavést manipulační signál. Takový manipulační signál by se mohl získat jednoduchým způsobem opětovným nahráním signálu dříve tímto přenosovým vedením odebraného a zaznamenaného.engine control. To release the engine control device, a code must be entered in the code detection device to activate the interlock control device. Data communication between the control units takes place via a bus located inside the vehicle. In the prior art, although the anti-roll bar is actuated by means of a key code known only to the user, communication between the anti-roll bar control unit and the engine control device is effected by means of a serial data transmission line. Since such a release or blocking signal is a very simple signal, which in the extreme case consists of one bit, such a signal can be handled very easily. In such a method it would therefore be possible to introduce a handling signal by interrupting the connecting line. Such a handling signal could be obtained in a simple manner by re-recording the signal previously collected and recorded by the transmission line.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Výše uvedené nedostatky odstraňuje způsob zabezpečení přenosu dat mezi alespoň dvěma řídicími jednotkami ve vozidle, které jsou navzájem spojeny datovou sběrnicí, přičemž jedna z řídicích jednotek přenáší v datové sběrnici sled náhodných bitů, které se uloží ve všech řídicích jednotkách, přičemž ve všech řídicích jednotkách se vytvoří klíčový kód se sledem náhodných bitů a s vnitřním klíčem, a přičemž jednou z řídicích jednotek se vytvoří a odešle zpráva zakódovaná klíčovým kódem, která se v přijímajících řídicích jednotkách klíčovým kódem přezkoumá z hlediska svého správného zakódování podle redundantní informace obsažené v zakódované zprávě, která je přijímajícím jednotkám známá, a přečte se, podle vynálezu, jehož podstatou je, že sled náhodných bitů se vytvoří z existujících senzorových dat řídicí jednotky.The above drawbacks overcome the method of securing data transmission between at least two in-vehicle control units connected to each other by a data bus, one of the control units transmitting in the data bus a sequence of random bits that are stored in all the control units, generates a key code with a sequence of random bits and an internal key, and one of the control units generates and sends a key-code message that is examined by the key-code in the receiving control units for correct coding according to the redundant information contained in the coded message It is known to the receiving units and reads according to the invention that the sequence of random bits is generated from the existing sensor data of the control unit.

• · • ·• · • ·

Výhodou způsobu podle vynálezu je, že přenos dat mezi řídicími jednotkami se provádí v kódované formě, a že takový přenos dat nemůže být jednoduše zmanipulován, když navíc sled náhodných bitů, který tvoří základ pro kódování, se získá ze senzorových dat získaných ve vozidle, která jsou ve sběrnici přístupná z toku dat. Proto přerušení spojovacího vedení a odposlech kódovaného signálu přenášeného tímto vedením nemůže vést k úspěchu. Rovněž záměna například řídicí jednotky za zábrany proti rozjezdu, stejně jako výměna řídicí jednotky motoru, nevede k úspěchu, protože klíče obsažené v těchto zařízeních již spolu nesouhlasí. Rovněž přerušení a opětovné připojení napětí baterie nemůže ovlivnit přenos dat. Rovněž vyčtení paměti řídicích jednotek a manipulace s interními klíči v nich uloženými nevede k náležité komunikaci mezi řídicími jednotkami. Dokonce ani současná výměna řídicí jednotky motoru a zařízení pro ovládání zábrany proti rozjezdu nevede k úspěchu, protože vždy chybí klíč známý pouze uživateli.An advantage of the method according to the invention is that the data transmission between the control units is carried out in coded form and that such data transmission cannot be easily manipulated when, moreover, the random bit sequence which forms the basis for coding is obtained from the sensor data obtained in the vehicle. they are accessible from the data stream in the bus. Therefore, interruption of the connection line and the interception of the coded signal transmitted by this line cannot lead to success. Likewise, replacing the control unit, for example, with anti-roll bars, as well as replacing the engine control unit, does not succeed because the keys contained in these devices no longer match. Also, interruption and reconnection of battery voltage cannot affect data transmission. Also, reading the memory of the controllers and manipulating the internal keys stored therein does not lead to proper communication between the controllers. Even the simultaneous replacement of the engine control unit and the anti-skid control device is not successful because the user-only key is always missing.

Prostřednictvím opatření uvedených v závislých nárocích 2 až 10 jsou umožněna výhodná další provedení a vylepšení způsobu definovaného v nároku 1. Zvlášť výhodné přitom je, že je možno mezi řídicími jednotkami použít způsob komunikace podle vynálezu pro zabezpečení komunikace mezi řídicí jednotkou zábrany proti rozjezdu a řídicí jednotkou řízení motoru.Advantageous further embodiments and improvements of the method defined in claim 1 are possible by means of the measures set out in dependent claims 2 to 10. It is particularly advantageous that the communication method according to the invention can be used between the control units for securing communication between the anti-roll control unit and the control unit. engine control.

Z důvodů bezpečnosti, aby se zabránilo uhodnutí sledu náhodných bitů zkoušením, by sled náhodných bitů měl mít délku 4 byty. Rovněž pro interní klíč, který se použije pro kódování zpráv mezi řídicími jednotkami, je výhodná délka alespoň 4 bytů.For safety reasons, to avoid guessing the random bit sequence by testing, the random bit sequence should be 4 bytes in length. Also, for an internal key that is used to encode messages between control units, a length of at least 4 bytes is preferred.

Pro vytvoření kryptogramu ze získaného klíče se signálový byte sečte po bitech sčítáním modulo 2 s prvním klíčovým bytem, výsledek • ·To generate a cryptogram from the obtained key, the signal byte is summed in bits by adding modulo 2 to the first key byte, • •

se podrobí permutaci a její výsledek se potom podrobí dalšímu sčítání, popřípadě násobení dalšími byty klíčového bytu. Výsledný signálový byte sestává z jednotlivých výsledků kódovacích kroků. Způsob kódování podle vynálezu může pracovat s různými permutačními tabulkami. Permutaci je možno zejména uskutečnit rovněž násobením. Zvýšení zabezpečení kódování se dosáhne navzájem paralelně pracujícími kódovacími kroky.is subjected to permutation and its result is then subjected to further addition or multiplication by further bytes of the key byte. The resulting signal byte consists of individual results of the coding steps. The coding method according to the invention can work with different permutation tables. In particular, permutation can also be effected by multiplication. Increasing the security of the coding is achieved by mutually operating coding steps.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladném provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje průběh komunikace mezi dvěma řídicími jednotkami, obr. 2 uvedení řízení motoru v zábraně pro rozjezd do provozu a obr. 3 postup kódování.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 shows the process of communication between two control units; FIG.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Komunikace mezi dvěma řídicími jednotkami J_ a 2 se podle obr. 1 uskuteční po vložení klíče neboli po přivedení klíčového signálu 20 do první řídicí jednotky 1_, například do zábrany pro rozjezd. Tento klíčový signál 20 může být kódovaným klíčem, kódováním vloženým prostřednictvím čipové karty, rádiovým kódováním atd. Klíčový signál 20 se zábranou pro rozjezd v kroku 4 rozpozná a do datového vedení se předá budicí signál 24. oznamující, že existuje platný klíč. Tento budicí signál 24 plní funkci buzení druhé řídicí jednotky 2_. Druhá řídicí jednotka 2_ vytvoří v kroku 3. sled 21 náhodných bitů o délce n_t, tento sled 21 náhodných bitů uloží a přenese do první řídicí jednotkyThe communication between the two control units 1 and 2 takes place, according to FIG. 1, after the key has been inserted or after the key signal 20 has been applied to the first control unit 7, for example a start barrier. This key signal 20 may be a coded key, a smart card coding, radio coding, etc. The key signal 20 with the start guard in step 4 recognizes and passes an excitation signal 24 to the data line indicating that a valid key exists. This excitation signal 24 fulfills the function of driving the second control unit 2. The second control unit 2 creates in step 3 a sequence of 21 random bits of length n _t , stores this sequence of 21 random bits and transfers it to the first control unit

1. Počet bitů ve sledu 21 náhodných bitů se musí zvolit tak, aby osoba, která má zařízení, respektive vozidlo, k dispozici, nebyla schopna zjistit zkoušením všechny možné odpovědi na veškeré sledy náhodných bitů a zaznamenat je. Když se uvažuje délka sledu 21 náhodných bitů v1. The number of bits in a sequence of 21 random bits shall be chosen so that the person in possession of the device or vehicle is unable to detect and record all possible responses to all random bit sequences. When considering the sequence length of 21 random bits in

99 99 99 1999 99 99

9 19 9 9 9 9 9 99 9 9 9 9 9 9

1 9 9 9 1 19 111 9 9 9 1 20 11

999 11 11 11 111 111999 11 11 11 111 111

9 111 · · • 99 99 11 11 ii závislosti na počtu možných permutací, vznikne pro jeden sled 21 náhodných bitů o délce 1 byte celkem 265 bytů, při délce 4 byty již počet Čtyřikrát 256⁴ = 17,2 Gbyte. Uložit takové množství dat není pro zloděje již snadné. Po přenosu sledu 21 náhodných bitů se v kroku 5_, popřípadě v kroku 6, to znamená v obou řídicích jednotkách 1, 2, uvede současně do činnosti interním klíčem 20' šifrovací generátor. Přitom interní klíč 20' existuje jak v první řídicí jednotce X, tak i v druhé řídicí jednotce 2. V případě správného uvedení do provozu je interní klíč 20' pro obě zařízení stejný. Právě tato skutečnost však musí být nejprve komunikací přezkoušena. Délka interního klíče 20' se musí zvolit tak velká, aby jeho zjištění zkoušením bylo vyloučeno. Neoprávněná osoba může přirozeně náhodou zachytit správný klíč již při prvním pokusu, avšak rovněž i při posledním možném pokusu. Vychází se z toho, že neoprávněná osoba by musela vyzkoušet polovinu všech možných interních klíčů 20', aby dosáhla úspěchu. Porovnání časů, během nichž musí neoprávněná osoba vyzkoušet různé klíče, je uvedeno dále: při délce klíče 1 byte potřebuje neoprávněná osoba jedenapůlkrát 2⁸ sekund = 128 sekund, když se předpokládá, že neoprávněná osoba vykoná jeden pokus za jednu sekundu. Zvětší-li se délka interního klíče 20' na 2 byty, znamená to již asi 9 hodin, při zvětšení na 3 byty již 97 dní a při zvětšení na 4 byty jíž 69 let. Proto se zdá délka 3 byty dostatečnou délkou interního klíče 20'. Když se však vezme v úvahu ještě to, že paralelizováním a podobným způsobem se rychlost zvýší desetkrát nebo dokonce stokrát, je hodnota 4 byty pro toto použití přiměřená.9 111 · · • 99 99 11 11 ii depending on the number of possible permutations, a total of 265 bytes is generated for a sequence of 21 random bits of 1 byte length, with 4 bytes already 4 times 256 ⁴ = 17.2 Gbyte. It is no longer easy for thieves to store this amount of data. After the transmission of the random bit sequence 21, the encryption generator is activated simultaneously in step 5 or step 6, i.e. in both control units 1, 2. In this case, the internal key 20 'exists in both the first control unit X and the second control unit 2. In the case of correct commissioning, the internal key 20' is the same for both devices. However, it is precisely this fact that must first be examined by communication. The length of the internal key 20 'must be chosen such that its detection by testing is ruled out. Naturally, an unauthorized person can accidentally capture the correct key at the first attempt, but also at the last attempt. It is assumed that an unauthorized person would have to try half of all possible internal keys 20 'for success. A comparison of the times during which an unauthorized person must try different keys is shown below: for a 1-byte key length, the unauthorized person needs one and a half ²⁸ seconds = 128 seconds when the unauthorized person is expected to perform one attempt per second. If the length of the internal key 20 'is increased to 2 bytes, this means already about 9 hours, with an enlargement to 3 bytes already 97 days and with an enlargement to 4 apartments already 69 years. Therefore, the length of 3 bytes appears to be a sufficient length of the internal key 20 '. However, taking into account that by parallelization and the like increase the speed by ten or even hundred times, the value of 4 bytes is adequate for this use.

Interní klíč 20' musí být jak v první řídicí jednotce X, tak i v druhé řídicí jednotce 2, uložen tak, že jej nelze vyčíst. Pro neoprávněnou osobu rovněž nesmí být možné provést jeho změnu nebo přepsání. Jinak je nutno v případě nutné opravy rovněž umožnit výměnu vadných dílů, například řídicích zařízení nebo dílů řídicích ·*The internal key 20 'must be stored in both the first control unit X and the second control unit 2 so that it cannot be read. It must also not be possible for an unauthorized person to change or overwrite it. Otherwise, it is also necessary to allow the replacement of defective parts such as control devices or control parts if repairs are required.

I · ♦ « ___ ·· • · * • · ♦ · • · ♦ » ·« zařízení, a nově je uvést do činnosti. Proto je pro kódování pro uložení interního klíče 20' v elektronice řídicích jednotek nutno vyvinout vyšší úsilí. Pomocí interního klíce 20' a sledu 21 náhodných bitů se v krocích 7 a 8 vytvoří klíčový kód 22. Tento klíčový kód 22 slouží k zakódování zprávy vysílané z první řídicí jednotky 1_ do druhé řídicí jednotky 2 a obráceně. První zpráva první řídicí jednotky i. sestává z textu, v němž alespoň n_r bitů je neproměnných (redundantních), a který je druhé řídicí jednotce 2 znám. V kroku 9 se tento výsledný kryptogram o délce n_s bitů přenese. Délka n_s je délkou vyměněné informace, podle potřeby přídavně zakódované, včetně délky n_r redundantních bitů. Spojení zprávy s klíčovým kódem 22 v kroku 9 se může provést po bitech sčítáním modulo 2. V tomto případě nemusí sice neoprávněná osoba přídavně zakódované přenesené zprávě 23. rozumět a může ji interpretovat, avšak vždy ještě bity v určitých polohách jsou cíleně, a pro elektroniku vozidla popřípadě nepozorovaně, invertovány, a proto jsou povely zfalšovány. Toto opatření však nemusí být použito, když se provede přídavné zavedení zpětné vazby textu, která má za následek vytváření chyb. Když se potom přenese přídavná informace před neproměnnou identifikační značkou, tato identifikační značka se při libovolném zfalšování přídavné informace změní a pokus o manipulaci se v každém případě odkryje. Vytvoření komunikace je potom bezúspěšné. V kroku 10 se neproměnný sled bitů o délce n_r bitů, který je obsažen v přijmutém a odkódovaném kryptogramu, porovná s uloženým neproměnným sledem bitů, a tím se neproměnné n_r bity přezkoušejí na správnost. V dalším kroku 11 se při správném výsledku porovnání zbylý počet odkódovaných bitů nesoucích informaci, to jest n_s-n_r bitů zprávy 23., vyšle do například řídicí jednotky motoru a uvolní ji. Ukáže-li porovnání se zprávou 23, že došlo ke vzniku chyby, například pokusem o manipulaci, zůstane motor zablokován. Tímto způsobem je možno blokovat funkce řídicích jednotek.I zařízení zařízení zařízení zařízení zařízení zařízení zařízení zařízení zařízení zařízení zařízení,,,, Therefore, more effort is required to encode the internal key 20 'in the controller electronics. Using an internal key 20 'and a sequence of 21 random bits, a key code 22 is generated in steps 7 and 8. This key code 22 serves to encode a message transmitted from the first controller 1 to the second controller 2 and vice versa. The first message of the first control unit 1 consists of a text in which at least n _r bits are invariant (redundant) and which is known to the second control unit 2. In step 9, this resulting cryptogram of length n _s bits is transmitted. The length n _s is the length of the information exchanged, if necessary additionally encoded, including the length n _{r of the} redundant bits. The connection of the message to the key code 22 in step 9 can be performed by bits by adding modulo 2. In this case, the unauthorized person may not understand and interpret the additionally encoded transmitted message 23, but the bits at certain positions are still targeted, and for electronics vehicles inverted, possibly unnoticed, and therefore the commands are falsified. However, this measure need not be applied when additional text feedback is introduced which results in errors. If the additional information is then transferred before the fixed variable identification mark, this identification mark is altered whenever the additional information is falsified and the manipulation attempt is uncovered in any case. Communication is then unsuccessful. In step 10, the invariable sequence of bits of length n _r bits contained in the received cryptogram and descrambled compared to the stored sequence of bits by the fixed and thus unchanging _nr bits are checked for correctness. In the next step 11, with the correct result of the comparison, the remaining number of information-coded bits, i.e. n _s- n _r bits of the message 23, is sent to, for example, the engine control unit and released. If the comparison with the message 23 shows that an error has occurred, for example, by an attempted manipulation, the engine remains locked. In this way, the functions of the control units can be blocked.

* 4* 4 · 44 44 •••4 4 4 4 4 444 4* 4 * 4 · 44 44 ••• 4 4 4 4 4 444 5

444 4444 4444 * *44 4 4 4 4 4 4 ··· 444444 4444 4444 * * 44 4 4 4 4 4 4 ··· 444

44444 4 ·44444 4 ·

444 44 44 44 44 54444 44 44 44 44

Na obr. 2 je znázorněn průběh komunikace mezi zábranou proti rozjezdu a řídicím zařízením motoru. Kryptoalgoritmus v řídicím zařízení motoru se náhodnými ovlivňovacími veličinami, které jsou naznačeny šipkou, uvede do počátečního stavu. Řídicí zařízení motoru je v kroku 14 v aktivním stavu, zatímco v kroku 13 je zábrana proti rozjezdu zablokována. Kryptoalgoritmus v řídicím zařízení vyšle do řídicího zařízení zábrany proti rozjezdu signál ve formě alespoň 4 bytů, aby uvedl toto řídící zařízení do činnosti a do kryptosynchronizace, viz krok 15. Řídicí zařízení zábrany proti rozjezdu se v kroku 17 uvede do činnosti a začne v kroku 18 přenášet do řídicího zařízení motoru informaci, zakódovanou libovolným počtem (n_s/8) bytů. Pravost informace se rozpozná tím, že může být správně odkódována. Pro přezkoušení této skutečnosti, a tudíž pro umožnění jízdy, musí být v přenesené informaci obsaženo dost redundantních n_r bitů, tedy informace, kterou přijímací strana již zná. Proto například by měla zakódovaná data, přenášená ze zábrany pro rozjezd do řídicího zařízení motoru, obsahovat alespoň 16 bitů dat, která jsou řídicímu zařízení motoru již známá, a která řídicí zařízení motoru po odkódování musí rozeznat. Mohlo by se jednat například o dva byty s 00 nebo 11 nebo jinou pevnou bitovou strukturou. V zakódovaných signálech nelze tyto oba byty rozeznat, přičemž tyto byty musí být v každém případě jinak zakódovány. Z tohoto důvodu nemohou být zfalšovány ani třetí osobou, která nezná klíčový kód 22.Fig. 2 shows the course of the communication between the anti-roll bar and the engine control device. The cryptoalgorithm in the engine control device with random influences, indicated by the arrow, returns to the initial state. The engine control device is in an active state in step 14, while in step 13 the anti-roll bar is locked. The crypto algorithm in the controller transmits at least 4 bytes to the start-up control device to activate and control cryptosynchronization, see step 15. The start-up control device is activated at step 17 and begins at step 18. transmit to the control device of the engine information, the encrypted random number (n _s / 8) bytes. The authenticity of information is recognized by the fact that it can be correctly decoded. To test this fact, and thus to allow the drive must be delegated enough redundant information contained _r n bits, ie information that the receiving party already knows. Therefore, for example, the encoded data transmitted from the starting barrier to the engine control device should contain at least 16 bits of data which are already known to the engine control device and which the engine control devices must recognize after decoding. It could be, for example, two bytes with 00 or 11 or another fixed bit structure. In the encoded signals, the two bytes cannot be recognized, and the bytes must in any case be otherwise encoded. Therefore, they cannot be falsified by a third party who does not know the key code 22.

redundantních bitů nemusí být přenášeno nutně uzavřeně ve formě dvou bytů, mohou být včleněny do zakódované přenášené informace libovolně. Potom musí být ověřeny v řídicím zařízení motoru jednotlivě porovnáním s očekávanou bitovou strukturou.the redundant bits need not necessarily be transmitted in the form of two bytes, they can be incorporated into the encoded transmitted information at will. They must then be verified in the engine control device individually by comparison with the expected bit structure.

Na obr. 3 je znázorněn vlastní kryptoalgoritmus, který sestává ze čtyř stejných modulů 27, zapojených v řetězci. Na obr. 3 znamená znaménko + sčítání modulo 2 po bitech a znaménko * násobení moduloFIG. 3 shows a crypto algorithm that consists of four identical modules 27 connected in a chain. In Fig. 3, the sign + indicates modulo 2 addition by bit and the sign * multiplies modulo

257. Klíčový kód 22 má čtyři byty 28 a moduly 27 má výstupní byty257. The key code 22 has four bytes 28 and the modules 27 have output bytes

29. Ke vstupnímu bytu 26 každého modulu 27 se nejprve přičte po bitech sčítáním modulo 2 jeden byte 28 klíčového kódu 22, tedy jinými slovy každý byte vstupního bytu se spojí způsobem EXOR s rovnocenným bytem příslušného klíčového bytu. Výsledek se podrobí nelineární permutaci, a to z hlediska jak výpočtu modulo 256, tak i připočtením po bitech sčítáním modulo 2. Tyto permutace se nejlépe provádějí pomocí tabulky, která však všeobecně vyžaduje v paměti ROM mnoho místa. Téměř přesně tak dobře je možno uskutečnit permutaci násobením lichým číslem mezi 3 a 253 modulo 257, přičemž na výstupu se hodnota 256 nahradí výslednou hodnotou ze vstupní hodnoty 256, tedy hodnotou (256 * F) modulo 257. F je lichým faktorem. Výstupní byte 29 každého modulu 27, kromě posledního modulu 27, se přivádí vždy do vstupu následujícího modulu 27. Součet po bitech modulo 2 výstupních bytů 29 tvoří výstupní byte 23, který se použije pro zakódování nebo odkódování připočtením po bitech modulo 2 k nešifrovanému, popřípadě tajnému, bytu.29. First byte 28 of the key code 22 is added to the input byte 26 of each module 27 by bit by adding the modulo 2, i.e. in other words, each byte of the input byte is connected in an EXOR manner to the equivalent byte of the corresponding key byte. The result is subjected to a non-linear permutation, both in terms of both modulo 256 calculation and bitwise addition by adding modulo 2. These permutations are best performed using a table, but generally requires a lot of space in ROM. Almost exactly as well it is possible to perform permutation by multiplying by an odd number between 3 and 253 modulo 257, where at the output 256 is replaced by the resulting value from the input value 256, that is, the value (256 * F) of modulo 257. F is an odd factor. The output byte 29 of each module 27, except the last module 27, is always fed to the input of the next module 27. The sum of the modulo 2 bits of the output bytes 29 forms the output byte 23 which is used for encoding or decoding by adding the modulo 2 bits to the unencrypted a secret, flat.

Další příklady provedeníOther exemplary embodiments

Popsaný kryptoalgoritmus může být různými způsoby modifikován; Liché faktory Fi mohou být volně zvoleny v dalších rozsazích mezi 3 a 253 a pro každý modul 27 jinak. Přitom je výhodná volba středních hodnot. Do řetězce je možno, jak již bylo výše naznačeno, připojit další moduly 27, čímž se délka tajného kódu, avšak rovněž délka synchronizační předpony a délka vytváření chyb, příslušně zvětší. Je-li zapotřebí pouze zvětšení klíčového kódu 22 bez prodloužení synchronizace, je možno připojit paralelně i další řetězec, jehož vstup je spojen se vstupem prvního řetězce, a jehož výstupy se připočtou k výstupům prvního řetězce po bitech sčítáním modulo 2. Bylo-li by zapotřebí nekonečně dlouhého vytváření chyb, je možno po ·· ·· ·· • · · · · · • · · ·· · ··· · · 9 9 9 9 • 9 9 · 9The cryptoalgorithm described may be modified in various ways; Odd factors F 1 may be freely selected in other ranges between 3 and 253 and different for each module 27. Mean values are preferred. As indicated above, additional modules 27 may be added to the string, thereby increasing the secret code length, but also the length of the sync prefix and the length of error generation. If only increasing the key code 22 without extending the synchronization is needed, another string can be connected in parallel, the input of which is linked to the input of the first string, and whose outputs are added to the outputs of the first string by bit by adding modulo 2. of infinitely long error making, it is possible to 9 9 9 9 • 9 9 · 9

9999 dosažení synchronizace zaměnit konfiguraci vysílací konfiguraci přijímací strany.9999 achieve synchronization swap configuration transmit configuration receiver side.

strany zaparties behind

Způsob podle vynálezu umožňuje kódovanou komunikaci mezi řídicími zařízeními, mezi částmi řídicích zařízení nebo mezi jednotlivými elektronickými moduly prostřednictvím vhodného spojení. Způsob podle vynálezu může být použit jak pro přenos jednotlivých řídicích signálů, tak pro přenos velkých množství dat.The method according to the invention allows coded communication between control devices, between parts of control devices or between individual electronic modules by means of a suitable connection. The method according to the invention can be used both for the transmission of individual control signals and for the transmission of large amounts of data.

2*4 3 5 / o ý 3x) ·: : : : :·..· : :: :2 * 4 3 5 / o ý 3x) ·::::: · .. ·: :::

j » ··· · · · · ........j »··· · · · · ........

_A 9 9 9 9 9 9 9 · _A 9 9 9 9 9 9 9 ·

Claims

10 ... ··· ···

PATENT CLAIMS

A method of securing data transmission between at least two vehicle control units connected to each other by a data bus, wherein one of the control units transmits in the data bus a sequence (21) of random bits that is stored in all control units, in all control units generating a key code (22) with a random bit sequence (21) and an internal key (20 '), and wherein one of the control units generates and sends a message (23) encoded by the key code (22) that is keyed in the receiving control units the code (22) examines for its correct coding according to the redundant information contained in the coded message (23) known to the receiving units and reads according to the invention, which is based on the random bit sequence (21) being created from existing sensor control unit data (2).

A method according to claim 1, characterized in that

- the first control unit (1) is actuated with a key signal (20),

- the first control unit (1) acknowledges the reception of the key signal (20) in the data bus with an excitation signal (24),

- the second control unit (2) actuates the excitation signal (24),

- from the second control unit (2), a sequence of random bits (21) is transmitted to the first control unit (1),

- in both control units (1, 2) a key code (22) is generated by means of a sequence (21) of random bits and an internal key (20 ')

- and a message (23) is sent from the first controller, which in the second controller (2) is checked with a key code (22) for correct coding.

9 ································

9 ♦ ···· · ·

9 · 9 · · ·

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the first control unit (1) is formed by an anti-roll bar and the second control unit (2) is formed by a motor control, and when the message (23) is the engine control (2), the engine control is released.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that a length of at least 4 bytes is selected for the random bit sequence (21).

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the length of the key code (22) is determined with at least 4 bytes.

Method according to one of Claims 1 to 5, characterized in that, in order to generate a message (23), one byte (28) is added to the signal byte (25) in several modules (27), by bit by adding modulo 2. the key code (22), after which it is subjected to a permutation and the result is passed to the next module (28), after each method step the respective result (29) is summed into an encoded signal byte (23).

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the permutation is performed by multiplying the modulo 257 of the value of the input byte by a factor Fi.

Method according to claim 7, characterized in that the factor Fi has a value between 3 and 253 and is freely selectable for each coding module (27).

Method according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the coding is performed by a plurality of cryptogenerator chains operating in parallel.

· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · Fl · · fl fl * * * * * *

Method according to one of Claims 1 to 9, characterized in that in the case of a negative test result, an error message is generated and / or the function of the control units is interrupted.

* "· · · ·" ·· ·· giant.

'5 z

1/2 ► fig.

2/2

Λ ϊ /

9 ·

2 7 ^ 3 ~