1、無線遙控編解碼電路與系統安全        編解碼電路其實離我們很近，像電視機的遙控器、手機、錄音電話的遠程提取留言等等，這些設備無一例外都和編解碼電路有著直接的關系。當今的編解碼電路已經朝著高度集成化和微電腦化發展，像前幾年大量使用的PT2262/2272編解碼芯片組，就是一種相當典型和有著代表意義的電路。該芯片組可以在315V的電壓范圍內可靠工作，外圍僅需一時鐘振蕩電阻。單體便可提供531441種尋址能力。我們在這里將要討論的便是這一類用于公用系統(如機動車)身份識別、防盜的編解碼電路及其芯片。編解碼原理及其發

2、展信令的編解碼一般是指將某一具體的指令或信息轉化成包含了該信息的特定的電信號，再通過“媒體”發送給解碼端譯出，然后啟動執行機構或提供給操作者分析的一個過程，在這一過程中，“特定的電信號”其形式可以是音頻、DTMF信號，也可以是單純的0101數字碼或脈沖的個數。“媒體”則是指傳輸電信號的載體，可以是紅外線、無線電、超聲波等等。對應的解碼電路也很多，如LM567、CD4046、CM8880等都是較為常用的電路和芯片。最簡單的編解碼電路也是用得相當普及的電路，是一種被稱之為“單通道超再生無線電遙控器”的電路。這種電路在一些航模或無線電遙控的書籍里被作為經典的電路來介紹給初學者。這種電路實際上不設立專

3、門的的編解碼單元，系統接收端動作的執行依靠的是單管的高頻發射端工作所導致的超再生接收端噪聲存在與否來作為判別的依據，由于造價低廉，故至今仍在諸如玩具遙控車等系統中被廣泛采用。七八十年代之前的編解碼電路主要采用的是分立元件來完成，像頻率編碼的RC基本單元，一般由一只晶體管及十只左右的外圍元件組成。進入80年代中后期，隨著CMOS技術和中、高密度集成電路的技術的成熟，市面上開始出現了專門為遙控系統設計制造的編碼與譯碼集成電路，專用編解碼集成電路的出現，使得系統在設計簡單化的同時，可靠性、性能價格比方面的指標也得到加強，這類電路中具有代表性的產品如LM1871/1872、MC145026/14502

4、7、PT2262/2272、ED5026/5027等，大都具備了靜態功耗低(AmA級)、外圍電路簡化、可提供的功能或控制口多等特點，專用編解碼集成電路的出現也使得這類設備在進入公用系統中使用成為可能。公用系統指的是可以以低成本的形式為廣大用戶所使用和服務的一種機構或設備(如機動車防盜)，在介紹這類系統編解碼電路特點之前，我們先理解“身份識別”這個概念。仍以“單通道超再生無線電遙控器”為例，假設某廠批量生產這類設備，并被用戶大量購買和使用，那么便帶來一個問題，是什么呢?比方說甲、乙兩人同時使用了這種設備進行遙控模型車的競速比賽，由于執行機構都是使用噪聲控制的原理，那么必然會發生甲的遙控器在控制本

5、方的同時，也控制了乙方的模型車，這種情況對乙方亦然，最終場面一片混亂。為了解決這種情況，廠方可能會生產幾種類型的遙控器，將彼此間發射頻率錯開，但這種方法是相當局限的。集成化編解碼電路和芯片由于引入了專門的“身份識別”也稱“尋址”的概念，使得該類問題迎刃而解。以PT2262/2272集成化編解碼芯片組為例，這是一種18腳雙排DIP塑封的芯片，片上有A0A5共6個地址編碼設定端，每一位可以編為“0”(接地)、“1”(接Vcc)和“開路”三種狀態，利用A0A5這6位地址線可提供 729位尋址可能，除了地址編碼端口，PT2262/2272還提供A6/D0A11/D5共6個地址/控制數據編碼設定端口，這

6、6個端口是雙用的，僅用于地址解碼功能時，和前面的端口加在一起芯片共可提供312=531441種不同尋址，當全部用于控制數據設定時，則可提供26=64種數據碼。這幾年，半數以上的私家車主大都安裝了一種被廠家稱為“機動車防盜器”的設備，操作者配帶一只鎖匙扣大小的遙控器，便可遠距離實施對機動車的防盜設置或解除或啟動或熄火的操作，相當方便，在這類國產的系統中，有八成以上所使用的便是PT2262/2272或VD5026/5027芯片組，系統頻點使用270MHz或320MHz(近期又使用480MHz陶瓷穩頻元件)。這種無線防盜器，廠家一般僅使用PT2262/2272中A6/D0A11/D中的兩組作為數據設

7、定端口，其它端口全部供尋址。加密編解碼與系統安全集成化專用編解碼芯片在解決了進入公用系統中身份識別問題的同時，也帶來了它們的安全隱患。這個隱患起源于系統“地址編解碼”端口的設定，由于遙控鎖匙扣和接收機編碼是一一對應且恒定的，故一旦掌握這個編碼便可輕易使這個系統“解除警報”。實際上當PT2262/2272該類芯片問世并被極大范圍地應用于公用系統中去的時候，它的對手也像“幽靈”一樣隨之出現。”這個對手一般有兩種：一是被稱為“空中編碼偵測器”的設備。內含一高頻接收機、一個記錄分析儀或微電腦，使用時操作者只需將高頻接收機調至適合的頻道，一旦有信號出現，便瞬間取得合法用戶的“身份識別碼”。另一種是被稱為

8、”編碼掃描器”的設備，這是一種“主動出擊”型的設備，使用時，設備內含的由微機或時序電路控制下的編碼器會自動將全部的編碼依次編出，并通過無線電發射出去，一直到原接收器響應為止。由于固定編解碼電路的地址設定數目有限，故掃描器在極短時間里可行，這個破解時間一般可以由尋址端口組合數(接收器解碼周期合適的保護間隔時間)/2計算出，像PT2262/2272芯片組，破解時間一般不會超過2小時，對VD5026/5027而言則更短。值得注意的是，這類設備由于其工藝簡單，稍具高頻電子及編解碼知識，花點時間便可制造，所以在國內近幾年也被大量的使用，目前在有些地方，該類設備甚至只要出資500元人民幣便可到手!進入90

9、年代，公用系統的安全性問題成了一個不可回避的現實問題。一些以往在軍事和外交場合才會出現的“防君子也防小人”的加密編解碼方式開始被應用于民用系統中去。在這類系統中，真正意義上的加密編解碼方式其代表作有以下幾種：1以加密算法為核心的編解碼方式。2復合加密編解碼方式(如雙向編解碼(一種需要二次確認合法身份的加密編碼方式)等，由于該類方式形式較多，這里不作討論。那么什么是加密算法呢?以下是為了便于我們掌握“加密算法”大體輪廓的描述。仍以PT2262/2272芯片組為例，操作者假設不使用固定尋址編碼，而是通過以下方式設立的話，那么他們的系統也可以成為一個原始的加密編解碼體系，方法如下：1尋址編碼端口的設

10、立采用當天的日期號碼數字轉化成二進制代碼，不足位數用“0”或“1”代用。2自選一個二進制代碼，位數可以是24位。3將個人偏好的二進制代碼嵌入二進制日期代碼，方法可以是相加或相減成為最終地址編解碼端口的設定方式。用此方法，PT2262/2272便可以按加密編解碼方式進行運作了，由于日期每天一變，故尋址編解碼端口的設定也不同，由于接收方事先知道這個加密方式，故通過設立仍然可以取得同步從而獲得有用信息。另外，又由于個人編好的二進制代碼的使用，可以達到防范攻擊者一旦知道編碼是由日期數字轉化成二進制代碼，然后設定這個規律時，由于無法得知個人編好代碼，仍然無法得到“合法身份證號碼”的結果。實際應用中的由加

11、密算法支持下的編碼體制一般具備以下幾個特點：1密鑰位數足夠多，以對付那些雖知道算法但仍然無法通過試驗密碼的方法來破解信息，在高等級的加密算法中，設計者一般均假定攻擊者擁有當前最先進的計算機等硬件設備和最優秀的攻擊人員，像GSM移動手機，總密鑰(KC)高達64bit。2算法復雜，具備單向性特征。單向性特征指的是算法本身支持由原始數據往結果算輕而易舉，而由結果往原始數據算，則相當難的特征。3保護“密匙”，加密算法控制下的加密編解碼體制和以往體制的最大區別在于系統正常使用時，系統合法“身份證號碼”是由算法加密運算后再發送出去，或者干脆只發送加密后的部分號碼或其“影子”。“影子”可以理解為真正“密匙”的代用品，猶如“臨時居住證”一般，在某些關鍵系統中，甚至連“影子”也一次一用。基于加密算法為核心的編解碼體制較以往