Análisis de protocolos de comunicación en vehículos con sistemas Passive Keyless Entry and Start

Abstract

Este trabajo se centra en el análisis de los protocolos de comunicación utilizados en vehículos con sistemas Passive Keyless Entry and Start (PKES). El objetivo principal es investigar cómo funcionan estos sistemas, especialmente en términos de su interacción entre el vehículo y la llave sin necesidad de contacto directo. A través de la implementación de diferentes bancos de pruebas en varios modelos de vehículos, se ha obtenido una comprensión detallada de las tecnologías de radiofrecuencia (RFID) involucradas. Durante las pruebas, se han identificado variaciones significativas en los protocolos, destacando diferencias en complejidad y tecnologías utilizadas, incluso en vehículos de diferentes épocas y regiones. Además, se ha explorado la posible existencia de tecnologías alternativas a las frecuencias típicas de baja frecuencia (LF), que pueden dificultar la captura de señales en ciertos modelos. Un hallazgo importante ha sido la diferencia en la forma en que los vehículos manejan la búsqueda y autenticación de la llave, dependiendo de factores como la intensidad de la señal y la secuencia de pulsos. Asimismo, el estudio pone de manifiesto cómo las contramedidas avanzadas en algunos modelos pueden detectar y bloquear intentos de interferencia o escucha pasiva. Los resultados de este estudio demuestran la diversidad en la implementación de sistemas PKES, lo cual subraya la importancia de evaluar cada caso de forma específica, considerando factores como la región, el modelo del vehículo y las posibles contramedidas de seguridad implementadas. En definitiva, el proyecto resalta la necesidad de un enfoque personalizado para analizar la seguridad de estos sistemas, dado que la variabilidad en los protocolos y tecnologías empleadas sugiere que no existe una solución única para garantizar la seguridad en todos los contextos.

This work focuses on the analysis of communication protocols used in vehicles with Passive Keyless Entry and Start (PKES) systems. The main objective is to investigate how these systems operate, particularly regarding the interaction between the vehicle and the key without direct contact. Through the implementation of different test setups on various vehicle models, a detailed understanding of the involved radiofrequency (RFID) technologies has been achieved. The tests revealed significant variations in protocols, highlighting differences in complexity and technologies used, even across vehicles from different eras and regions. Additionally, the potential use of alternative technologies to the typical low-frequency (LF) bands has been explored, which may complicate signal capture in certain models. An important finding was the difference in how vehicles handle key searching and authentication, depending on factors such as signal strength and pulse sequences. Furthermore, the study highlights how advanced countermeasures in some models can detect and block attempts at interference or passive listening. The results demonstrate the diversity in PKES implementations, emphasizing the importance of evaluating each case specifically, considering factors such as region, vehicle model, and potential security countermeasures. Ultimately, this project underscores the need for a tailored approach when analyzing the security of these systems, as the variability in protocols and technologies suggests that there is no one-size-fits-all solution to ensuring security across different contexts.