ورودی بدون کلید

اگر شما نیز، یکی از دارندگان ریموت های بدون کلید برای خودرویتان هستید، حتما هنگام اولین استفاده از آن، این دو سوال به ذهنتان خطور کرده است :

- دقیقا این دستگاه چه کاری انجام می‌دهد؟ یا اینکه چگونه می‌تواند درب خودرو را از فاصله 6 متری قفل کند؟

- چقدر می‌توان به ایمنی آن اطمینان کرد؟ آیا می‌توان با آن خودروی دیگری را باز کرد یا شخص دیگری با داشتن این دستگاه وارد خودروی خودمان شود؟

در این مقاله، کاربرد دقیق این دستگاه و ورود و خروج ایمن به خودرو - با استفاده از کد ایمنی که به دستگاه داده می‌شود، را توضیح می‌دهیم. گفتنی است که این دستگاه دارای پیچیدگی های زیادی است. 

دو نوع ورودی بدون کلید وجود دارد :

- جاسوئیچی که در کنار سایر کلیدها برای باز و بسته کردن درب خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرد (در برخی موارد این جاسوئیچی برای به راه انداختن یا خاموش کردن دزدگیر نیز، به کار می‌رود). 

- یک ابزار کنترلی کوچک که از آفتابگیر خودرو آویزان است و برای باز و بسته کردن درب گاراژ به کار می‌رود.

برخی سیستم های امنیتی خانگی نیز، ریموت کنترل دارند اما خیلی متداول نیست. جاسوئیچی که در دسته کلید خود حمل یا برای باز کردن درب گاراژ استفاده می‌کنید، یک فرستنده رادیویی واقعی است. نحوه عملکرد آن به گونه ای است که با فشار دادن دکمه روی این جاسوئیچی، این فرستنده روشن و کدی را به گیرنده می‌فرستد (که این گیرنده می‌تواند یا در خودرو باشد یا درب گاراژ). داخل خودرو یا گاراژ یک گیرنده رادیویی وجود دارد که فرکانس آن روی فرکانسی تنظیم شده است که فرستنده از آن استفاده می‌کند؛ گفتنی است که این طول موج حدود 300 یا 400 مگاهرتز است. جالب است بدانید که فرستنده این دستگاه شبیه اسباب بازی های کنترل از راه دور است؛ اکنون برای درک بهتر کارکرد این دستگاه به بررسی جزییات موج ها و فرستنده های رادیویی می‌پردازیم. 

در دهه 1950 که مصادف با روزهای ابتدایی استفاده از درب بازکن های پارکینگ بود، از فرستنده های خیلی ساده ای با ارسال تنها یک سیگنال برای درب پارکینگ استفاده می‌شد و درب گاراژ با باز و بسته شدن به این سیگنال پاسخ می‌داد؛ ایمنی، سادگی و استفاده از یک سیگنال مشابه در حدی بود که هر فردی با توانایی رانندگی و داشتن یک فرستنده می‌توانست درب هر گاراژی را باز کند و این موضوع در آن زمان، تبدیل به چالش بزرگی شده بود. در دهه 1970، سیستم این درب بازکن ها کمی پیچیده تر شد؛ شما می‌توانید این پیچیدگی را در تصویر زیر مشاهده کنید.

در این سیستم، یک تراشه کنترل کننده (مشکی) و یک کلید DIP (آبی) وجود دارد؛ کلید DIP دارای نه کلید کوچک است که این کلید ها در یک پکیج کوچک لحیم شده به صفحه مدار هستند. با قرار گرفتن کلیدهای DIP در کنار فرستنده، می‌توانید کدی را که فرستنده ارسال می‌کند در کنترل خود داشته باشید؛ به این شکل که درب گاراژ تنها زمانی باز می‌شود که این کد با کد اصلی مطابقت داشته باشد. به دلیل داشتن تنها 256 رمز در کلیدهای DIP، این سیستم دارای ایمنی خیلی زیادی نیست؛ شاید چند همسایه با داشتن این ریموت ها قادر به باز کردن درب پارکینگ سایر همسایگان نباشند، اما این موضوع به معنای امنیت بالای این دستگاه نیست. 

فرستنده این دستگاه در حدود دهه 1970 نیز، بسیار ساده بود : همانگونه که در تصویر می‌بینید، فرستنده تنها از دو ترانزیستور و چند رزیستور تشکیل شده است؛ دو ترانزیستور این سیستم، که نیروی خود را از یک باتری 9 ولتی تامین می‌کنند به سادگی یک فرستنده رادیویی هستند؛ این ترانزیستور شبیه چیزی است که شما می‌توانید در یک واکی تاکی 10 دلاری نیز، بیابید. بعد از آن، فرستنده این ورودی های بدون کلید بسیار پیچیده تر شد؛ در قسمت بعد نگاهی به تنظیمات مدرن صورت گرفته در این سیستم می‌اندازیم. با وجود سیستم ریموت ورود بدون کلید که در خودروهای امروزی یافت می‌شود، امنیت این سیستم ها به دلیل باز کردن راحت خودروهای سایر افراد در پارکینگ های شلوغ یک فروشگاه به موضوعی مهم و واقعی تبدیل می‌شود. همچنین به دلیل افزایش تعداد اسکنرهای رادیویی، شما نیز، باید مانع دسترسی افراد به کدی که به فرستنده خود داده‌اید، بشوید؛ چون دسترسی افراد دیگر به این کد، موجب باز شدن راحت خودروی شما از طریق کددهی مجدد و ارسال آن به سیستم فرستنده می‌شود. 

تصویر زیر اجزای معمول کنترل کننده دسته کلید که ابزاری برای خودروهای مدرن است را، نشان می‌دهد: همانگونه که در تصویر می‌بینید، تمامی اجزای این سیستم نسبت به قبل کوچکتر و مینیاتوری تر شده‌اند. گفتنی است که این سیستم از یک تراشه کوچک برای ایجاد کد دستگاه جهت ارسال به فرستنده و یک تراشه نقره ای کوچک (به اندازه یک لپه) که فرستنده است، تشکیل می‌شود. برای افزایش ایمنی این دستگاه ها، تراشه های کنترل کننده در هر خودرو از کدهایی با نام hopping یا rolling استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، اگر این PDF را بخوانید، سیستمی را برای شما توصیف می‌کند که از کد rolling 42 بیتی استفاده می‌کند؛ گفتنی است که چهل بیت، امکان 2⁴⁰ (حدود 1 تریلیون) کد را به سیستم می‌دهد. در زیر چگونگی انجام این کار توضیح داده می‌شود :

- تراشه کنترل کننده فرستنده یک حافظه دارد که حدود 40 بیت کد را در خود نگه می‌دارد؛ زمانی که دکمه روی جاسوئیچی را فشار می‌دهید، این تراشه کد را به همراه کد تابع (function) که نوع عمل درخواستی را به خودرو اعلام می‌کند(قفل یا باز کردن درب ها، بار کردن صندوق عقب و غیره)، می‌فرستد. 

- تراشه کنترل کننده گیرنده نیز، حافظه ای دارد که قادر به نگهداری 40 کد است؛ اگر دریافت کننده این کدهای 40 بیتی ارسالی را دریافت کند، عمل درخواستی را اجرا، و در صورت عدم دریافت آنها هیچ عملی را انجام نمی‌دهد.

- هم گیرنده و هم فرستنده از ارقام و اعداد تولید شده تصادفی به عنوان کد استفاده می‌کنند؛ فرستنده این 40 بیت کد را از طریق این اعداد و ارقام تصادفی تولید شده در حافظه ارسال و به محض دریافت کد معتبر توسط گیرنده، کد جدید را از ارقام مشابه برمی‌دارد؛ با این روش، گیرنده و فرستنده با هم هماهنگ هستند. درب مورد نظر تنها زمانی باز می‌شود که کد مشابهی را از هر دو دستگاه دریافت کند. 

- اگر از خودروی خود فاصله زیادی داشته باشید و اشتباها دکمه فرستنده را فشار دهید، به دلیل عدم هماهنگی گیرنده و فرستنده با یکدیگر کاری انجام نمی‌شود. گیرنده این مشکل را با پذیرش هر یک از کدهای معتبر در ترتیب اعداد تصادفی که حدود 256 است، حل می‌کند؛ در این روش، اگر شما و حتی کودک سه ساله اتان اشتباها دکمه روی فرستنده را 256 بار فشار دهید، گیرنده این پیام فرستنده را می‌پذیرد و عمل مورد نظر را انجام می‌دهد؛ اما اگر این اتفاق برای بار 257 بیفتد، گیرنده نسبت به آن کاملا بی تفاوت است و هیچ عملی را انجام نمی‌دهد.  

خوب اگر کودک سه ساله اتان کد DOES فرستنده اتان را با 300 بار فشار دادن دکمه آن تغییر دهد، گیرنده چگونه می‌تواند این کد را شناسایی کند؟ اکثر خودروها روشی برای هماهنگ سازی مجدد این کد دارند. این کار به طریق زیر انجام می‌شود :

- استارت بدون کلید را در کمتر از 10 ثانیه، هشت بار خاموش و روشن کنید. با این کار سیستم ایمنی خودرو به وضعیت برنامه ریزی تغییر می‌کند. 

- دکمه را روی تمام فرستنده هایی که می‌خواهید خودرویتان شناسایی کند، فشار دهید؛ گفتنی است که در اکثر خودروها حداقل چهار فرستنده وجود دارد. 

- بعد از انجام این کار، استارت بدون کلید را خاموش کنید.

امکان باز کردن درب سایر خودروها به دلیل وجود کد 40 بیتی، چهار فرستنده و بیش از 256 رقم تصادفی برای اجتناب از ناهماهنگی کدها با یکدیگر، استفاده از سیستم های ایمنی متفاوت و با بیت های مختلف توسط خودروسازان، امکان باز کردن درب خودروهای دیگر را با هر جاسوئیچی، یک در میلیون و به عبارت دیگر تقریبا غیر ممکن می‌سازد. همچنین متوجه خواهید شد که با این روش دریافت کد برای فرستنده با استفاده از کد rolling امکانپذیر نیست. فرستنده های درب بازکن های قدیمی از کدهای 8 بیتی بر اساس الگوهای تعیین شده در کلیدهای DIP برای ارسال به گیرنده استفاده می‌کردند؛ به همین دلیل هر کسی می‌توانست با استفاده از یک اسکنر رادیویی این کد را دریافت و با ارسال مجدد درب را باز کند. اما در درب بازکن های جدید، پیش بینی کد انتخابی گیرنده و فرستنده از بین تمام کدهای این سیستم با استفاده از کد rolling و عدم وجود روش خاصی برای کشف و تنظیم مجدد آن وجود ندارد.