解決方案
車輛竊盜每年讓美國駕駛人與保險業者損失超過 40 億美元,而原本用來保護現代車輛的電子裝置,本身也是問題的一部分。鑰匙遙控器以無線方式通訊,因此攻擊者能在車道外轉發或偽造其訊號,而負責運作車輛的車載電腦從設計之初就不是為了彼此協同構成一套安全系統。常見的對策是在既有電子裝置之上再加一層防護,但這也等於多了一層攻擊者可以破解的程式碼。
Kang Shin 的密西根大學團隊選擇了相反的路線:完全不理會無線通道與車載網路。Battery Sleuth 安裝在電瓶與車輛電氣系統之間,其預設狀態會供電給配件,但不讓啟動器取得電流。插入輔助電源插座(點菸器插座)的鍵盤會送出預先設定的一連串電壓波動,也就是一組電壓指紋,裝置辨識出這組指紋後才會釋放完整電流。同樣的指紋也可以手動產生,只要依正確順序撥動雨刷、頭燈、方向燈或車門鎖即可。
這套設計之所以可行,是因為它的通道沒有可供駭入的環節。既沒有可攔截或轉發的無線電訊號,也不依賴車廠的電腦網路,因此即使車內其他所有系統都遭入侵,車輛依然無法啟動。裝置本身也有自我防護:一旦出現不合法活動就會響起警報,若接上未經授權的電源,電阻器會關閉電氣系統。它既能作為既有車輛的加裝配件,也能在出廠時安裝於新車,並可量測各車輛的電氣參數以自我校準。
在 2022 年 7 月發表、針對八輛車進行的實地研究中,這款原型在偵測與阻止不合法活動方面的有效性超過 99.9%,且不干擾正常運作。隨後一筆 120 萬美元的美國國家科學基金會補助資助了在 U-M 的 Mcity 設施進行的大規模測試,團隊的目標是在三年內做出具商業可行性的防盜原型,之後再發展成完整的進出與控制系統,應用於車輛共享等場景。
成果
把鎖裝在電瓶線上,而不是無線電上:沒有無線訊號可供轉發
為何有效
輔助電源插座只是一條通往電瓶的電線,因此驗證是透過一個沒有協定、沒有無線電、也沒有遠端攻擊面的通道進行。
預設讓啟動器無法取得完整電流,使竊盜預設失敗:沒有辨識出正確模式就無法啟動,無論攻擊者還破壞了什麼。
同時繞過鑰匙遙控器通道與車載網路,即使車內其他電腦全遭入侵,鎖仍能保持安全。
可作為加裝配件或出廠元件,意味著同一套裝置能保護舊車與新車,不必等待某家車廠重新設計其系統堆疊。
一般開關就能送出這組密碼,因此備援驗證路徑本身不增加任何無線硬體供攻擊者研究。
可應用之處
當每增加一層安全防護就擴大攻擊面時,就把鎖移到系統既有、最原始且未連網的通道上。
後續發展
團隊的八輛車實地研究於 2022 年 7 月發表,而大學於 2023 年 7 月 17 日宣布這筆 120 萬美元的美國國家科學基金會補助,用於在 U-M 的 Mcity 設施進行大規模測試;該宣布當天在 Hacker News 上獲得 247 點與 562 則留言。三年目標是做出具商業可行性的原型,先作為防盜裝置,之後再發展成可取代鑰匙與遙控器、並支援車輛共享的完整進出與控制系統。該文章除了這項計畫之外,並未報導任何商業合作夥伴或量產時程。
追溯依據
參考來源
- A surprisingly simple way to foil car thieves University of Michigan News · news.umich.edu ·
- A surprisingly simple way to foil car thieves | Hacker News Hacker News · news.ycombinator.com ·