車のキーレスエントリーやスマートエントリーの仕組みってどうなってるんですか？

Question

こんな記事を読んで興味を持ったのですが
http://www.gizmodo.jp/2015/08/post_17951.html

この記事の中に、「通常、ワイアレスキーやリモコンはロック解除のボタンが押されるたびに新しいコードを作り出しています。」と書いてありますが、どんな仕組みなんでしょうか？

車とキーの間で共有された秘密鍵に、キーが押された回数をXORするなりしているのでしょうか。でもそのまま送信したら、数回傍受されれば簡単に秘密鍵がバレてしまいそうですし、SHAなどでハッシュ化してから送信して車側でも同じ計算をして照合しているとか？

でもそれだと車の感知圏外でキーが動作すると、車とキーの値がずれて動かなくなりそうですし・・・。最近スマホで利用されるワンタイムキーシステムのように、時刻データを使ってキーを生成できれば良さそうですが、車やキーには秒単位で正確な時刻を取得する手段ってないですよね？

となると、記事の下の方に書いてある「キャデラックだけは新しいコードが作られて少しするともうそのコードの使用期限が切れる仕組みになっているらしく」と言うのは、一体どうやってワンタイムキーを作成しているのでしょう・・・。

時刻データを使わないなら、車からキーに乱数を送信して、キー側で秘密鍵と受信した乱数のXORなどを計算して、さらに認証回数とのXORを取ってSHAでハッシュ化して送り返し、認証が成功したらキーと車に記録されている認証回数に+1する...と言うのも良さそうですが、やはり何らかの拍子に認証回数にずれが出そうであまりいい方法とは思えませんね。

また、J-PlatPatで特許を調べてみましたが、特開2013-181314 キーレスエントリーシステム (株式会社デンソー)のようにシステム全体についての特許は多いのですが、肝心の通信・認証に関する情報は見つけられませんでした。

長々と書いてしまいましたが、皆さんの見解をお聞かせください。

Answer 1

私も興味をひかれて調べてみました。

どうやら、質問主様と同じことでひっかかった会社さんは多いようです。
いろいろと特許が公開されているようです。

http://astamuse.com/ja/keyword/10685468

例えば、次の特許が公開されています。
特開2002-047838

これだけ特許が出ているということは、逆に定番の方法というものはなく、各社で（公開していないものも含めて）いろいろと工夫を重ねているということではないでしょうか。

あと、キャディラックの方式は、例えば最初に受信器側の時刻情報のハンドシェイクを行った後でその時刻情報を用いてローリングコードを生成するルールにしておけば、仮にローリングコードを盗んでも、一定時間を過ぎていれば無効にするということで対応が取れそうに思います。

Answer 2

単なる推測にしかすぎませんが、
そうした暗号化技術に関しては、判るように記載してしまうと、ハッカー側に悪用されやすくなったりする状況が当然想定されますから、各社は自社の暗号化システムに関する「肝の部分」を積極的に特許明細書等の公開前提の文書には記載しないのではないでしょうか。
他分野における各社の製法ノウハウと似たような意味合いもありますが、セキュリティ面の色合いは、一般のノウハウよりも一層強いのでしょうね。
こうした問題について公開の場で議論するのは、相当気を使う必要があり、難しい事であるように思います。