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Sistemas Automotivos Embarcados: decodificando o sistema de proteção transponder

INTRODUÇÃO

Atualmente, praticamente todos os veículos, carros, motos, caminhões fazem uso de um sistema imobilizador, esse sistema assegura a segurança na partida do veículo. Para que a ignição seja ligada, é necessário que todos os componentes do sistema imobilizador estejam emparelhados. A autenticidade no momento da ignição envolvem não somente a parte mecânica da chave, como também os dados contidos nela.

Sistemas Automotivos Embarcados: decodificando o sistema de proteção transponder

Esses dados ficam armazenados em um chip, chamado transponder que está localizado dentro da cabeça de plástico da chave. Esta tecnologia é conhecida também como RFID (Identificação por Rádio Frequência).

Sistemas Automotivos Embarcados: decodificando o sistema de proteção transponder

PRINCIPAIS FABRICANTES

Os transponders mais comuns atualmente são os fabricados pela Philips NXP, Texas Instruments e EM Microelectronic. Os transponders da linha Volkswagen, são fabricados pela EM Microelectronic, universalmente conhecidos como Megamos ID48. Nos modelos mais novos a Fiat utiliza tanto dos transponders Megamos ID48 e os da Philips, tipo ID46 em seus carros. A Ford e a Toyota utilizam na maioria dos seus veículos os transponders da Texas Instruments ID4D e os da GM utilizam os Philips ID33 e ID46. Ao indicar ID33, ID46, ID48 ou ID4D por exemplo, estamos indicando o tipo de transponder, porém, cada montadora define como armazenará seus dados, que dados utilizará para um cálculo matemático de uma criptografia ou o tipo de codificação que usará. Assim, o transponder se torna dedicado àquela montadora, ou àquele modelo de veículo. Veja a tabela abaixo:

Sistemas Automotivos Embarcados: decodificando o sistema de proteção transponder

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

TIPO

ID - DETALHES

Philips NXP

PCF7936 PCF7941 PCF7942/44 PCF7943 PCF7946 PCF7947 PCF7952

46 Philips Crypto 2

Texas Instruments

Fixed Code

4C Texas

Texas Instruments

Digital Siggnature Transponder Crypto

4D, 4E Texas Crypto

60, 61, 62, 63, 64, 65, 67, 68, 69, 70

Texas Instruments

Digital Signature Transponder - Plus

4D+ Texas Crypto – 80 bits

63+, 67+, 68+, 70+

EM Microcontroler

Megamos

13

13

EM Microcontroler

Megamos Crypto

48

TP23, 24, 25, 26, 48

Temic

Temic

11, 12

11, 12

Sokymat

T5

11, 12, 33

Utilizado para Randomização

FABRICANTE

DEDICAÇÃO

Philips NXP

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No momento em que girar a chave, alimenta-se o sistema eletrônico enviando pelo imobilizador, computador de bordo, painel, ECU, um sinal modulado com informações para a antena do veículo. Esse sinal de RF (Rádio Frequência) é enviado para o transponder com uma frequência de 125KHz ou 134KHz, modulando os dados a serem transmitidos usando a codificação ASK (Modulação por chaveamento de amplitude) ou FSK (Modulação por chaveamento de frequência). Nesse sinal modulado, contém comandos de leitura e comandos de checagem de dados, esse sinal também alimenta o circuito eletrônico do transponder. Essa alimentação é feita através de um princípio físico de indução de campo eletromagnético.

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Campo Eletromagnético

Imobilizador

Antena do Imobilizador

Transponder

Antena do Transponder

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CRIPTOGRAFIA E PROTOCOLOS DE COMUNICAÇÃO

Depois de alimentado, o transponder responde ao veículo os seus dados. Na maioria das vezes esta comunicação é criptografada, para dificultar o processo de partida do veículo por meios ilícitos.

Comando de leitura enviado ao Transponder

00010

Transponder

Imobilizador

ID: 40 9C 08 1E

Resposta do Transponder

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A imagem abaixo mostra um sinal analisado com um osciloscópio na antena do imobilizador, no momento da transmissão de dados do veículo para o transponder.

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O transponder é constituído de uma memória interna, onde ficam armazenados os dados como o serial, também conhecido como ID (identificador), que é variável para cada chave. Também são armazenados os dados referentes à criptografia do transponder e suas configurações. Alguns transponders tem a forma de CI (circuitos integrados), e tem a capacidade de armazenar os dados referentes ao transponder quanto ao de telecomando.

A foto abaixo, mostra os dados na memória de um transponder Philips PCF7936 ID46, o campo de informações de telecomando está desabilitado pois esse não tem a função de telecomando integrado.

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Transponders Crypto(Criptografado): Ao ligar a ignição, o sistema de segurança do veículo e o transponder trocam informações criptografadas. A chave de criptografia do transponder não pode ser lida, porém é feito um calculo com essa chave e transmitido ao dispositivo leitor (veículo). O veículo recebe os dados, descriptografa e verifica a autenticidade do transponder. EX: TEXAS ID4D Autenticação do Transponder Crypto

AB CD EF 12 34

Transponder

Imobilizador

56 78 90

Resposta do Transponder Sistemas Automotivos Embarcados: decodificando o sistema de proteção transponder

Dados lidos do Transponder Texas ID4D com o equipamento OBDMAP da Chiptronic.

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Transponders protegidos por senha: Um simples processo de autenticação mútua pode ser providenciado por transponders protegidos por senha. O veículo precisa ter a senha do transponder, para que o transponder libere as informações, ou simplesmente confirme a senha, para liberar ou não a partida do veículo. Ex: PHILIPS ID46 - PCF7936

Autenticação do Transponder por senha

4D 49 4B 52

Transponder

Imobilizador

06 AA 48 54

Resposta do Transponder

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Sistemas de código fixo: Estes sistemas são usados nos veículos mais antigos. Durante a inicialização, são apresentados ao controlador diferentes códigos de identificação que estão armazenados nos transponders que pertencem ao veículo. Quando o motorista coloca a chave na ignição, o transponder de código fixo é lido e tem seu código comparado aos códigos que estão em sua memória. Sistemas de código rolante: Estes sistemas operam da mesma forma que o de código fixo, exceto que o código secreto da chave só é valido durante um período de tempo, tipicamente de um ciclo de ignição para outro. O controlador do sistema de segurança reprograma o transponder (que é escrita/leitura) periodicamente. O segredo é mudado, mas em termos de criptografia o procedimento ainda é uma autenticação estática. Para garantir a confiabilidade do sistema, procedimentos de ressincronização precisaram ser implementados no caso de a programação do transponder falhar ou o transponder ser reprogramado por engano enquanto estiver longe do veículo. Geralmente, estes processos de ressincronização são os processos mais críticos nestes sistemas. Sistemas Automotivos Embarcados: decodificando o sistema de proteção transponder

A Chiptronic Tecnologia Automotiva é uma indústria que desenvolve e produz equipamentos eletrônicos para a área automotiva. Iniciamos nossas atividades em 1998. Nós temos uma relação direta com os componentes envolvidos na eletrônica embarcada dos sistemas automotivos; Tecnologia Automotiva – Ideia de desafio contínuo, modernidade, uso da tecnologia como ferramenta de produtividade; Encontre-nos: