C.C.C. Digital Key - Development of Secure Car Access system based on RTOS and NFC

L'industria automobilistica si sta trasformando completamente verso veicoli sempre più elettrificati, autonomi e connessi. O, anche oltre, come elementi di un'offerta di servizi di mobilità altamente flessibile. La connessione tra le auto e la variabilità del loro utilizzo sta portando allo sviluppo di una rete di servizi che permette alle case automobilistiche e agli utenti di gestire i loro veicoli con immensa flessibilità e versatilità. Oggi, la possibilità di condividere, prestare e vendere un veicolo è strettamente legata allo scambio di una chiave fisica che permette il controllo dell'auto. Questo limita molto la possibilità e la semplicità di utilizzo dell'auto stessa. Un fattore essenziale della nuova sfida automobilistica è garantire un accesso sicuro e flessibile ai veicoli. Qui vediamo un cambiamento radicale dai tradizionali portachiavi a sistemi di accesso centrati sullo smartphone che consentono nuovi casi d'uso per i fornitori di mobilità privata e commerciale. Da un punto di vista tecnologico, implica una sostituzione dei sistemi proprietari, dove gli OEM di automobili definiscono e implementano auto e portachiavi, tipicamente basati su frequenze senza contatto LF e UHF e sicurezza proprietaria. I sistemi basati su smartphone si baseranno su una forte sicurezza a circuito aperto simile a Google e Apple Pay e su specifiche tecnologie contactless standardizzate tra cui NFC, e per l'implementazione futura come BLE e UWB. La standardizzazione in tutti i principali produttori di automobili, telefoni e industrie di elettronica di consumo è definita dal CCC, un'organizzazione basata su standard progettata per interoperare le tecnologie. Il progetto si basa sullo sviluppo della soluzione progettata alla NXP Semiconductor Austria durante un periodo di stage. Il sistema NXP Secure Car Access è la soluzione che combina la CCC Digital Key con la tecnologia NFC. Questa soluzione è stata sviluppata in conformità con gli standard globali definiti dal Car Connectivity Consortium, IEEE e NFC Forum. Il sistema di riferimento NXP CCC Digital Key Release 2 è costituito da sei diversi componenti: Central Electronic Control Unit (ECU) con un Secure Element, uno smartphone, una smart card, un NFC Door Handle Node e un In-Car NFC Reader Node. Tutti questi attori insieme, situati in diverse posizioni nell'auto assicurano un accesso facile e sicuro all'auto. Lo scopo della tesi è quello di mostrare lo sviluppo del codice del controllore centrale che, basato su un sistema operativo in tempo reale, permette di effettuare le transazioni definite dalla CCC Digital Key . Nel corso dell'elaborato, vengono inizialmente introdotte la sfida di questa nuova tecnologia e le problematiche legate alla sicurezza in campo automobilistico, analizzando la soluzione portata dallo standard rilasciato dal CCC. Successivamente, viene presentata la soluzione proposta da NXP Semiconductor, analizzando il sistema e i suoi componenti da un punto di vista hardware e software, trattando i chip dell'azienda e la tecnologia utilizzata per interfacciarli. Infine, viene presentata l'implementazione della macchina a stati codificata in linguaggio C che, sfruttando il sistema operativo open-source FreeRTOS, permette di eseguire transazioni nel rispetto degli standard definiti dal CCC. In questa sezione vengono riportati alcuni diagrammi, diagrammi di flusso e grafici temporali per rendere comprensibile la struttura del codice, inoltre vengono eseguite misure per riportare i miglioramenti rispetto alla soluzione precedente