文章总结： 本文阐述汽车OTA升级中利用会话密钥实现设备认证的技术原理。会话密钥通过ECDHE算法协商并由KDF派生，用于数据加密与身份验证，防止信息泄露。文章提供了基于Python的密钥交换验证脚本，展示了从共享密钥到派生密钥的完整过程，为保障车载通信安全提供了具体实现参考。 综合评分： 73 文章分类： 车联网安全,IoT安全,安全开发

---

会话密钥实现OTA的设备认证

谈思实验室

2026年1月7日 21:07 上海

点击上方蓝字谈思实验室

获取更多汽车网络安全资讯

01

会话密钥

汽车电子会话密钥在汽车电子系统中起着至关重要的作用，主要在OTA升级过程中的作用：

1、安全通信加密

防止数据泄露：在汽车内部网络中，不同电子控制单元（ECU）之间需要进行大量的数据交互，或者ECU与外部加密芯片的通讯。会话密钥用于对这些数据进行加密，使传输的数据变成密文形式。即使数据在传输过程中被截取，没有正确的密钥也无法解密获取其中的内容，从而保护了车辆的敏感信息（如OTA升级的验签密钥）不被泄露。

2、身份认证

服务器或诊断仪设备接入认证：当汽车与外部设备（诊断仪）进行连接时，也需要使用会话密钥进行身份认证。例如，当ECU需要OTA升级时，汽车和诊断仪会使用预先共享的密钥或通过密钥协商机制生成会话密钥，然后利用该密钥进行身份验证和数据加密传输，确保只有授权的设备才能与汽车进行通信，保护用户和车辆的安全。

02

会话密钥 – 算法

1、ECDHE算法

ECDHE（Elliptic Curve Diffie – Hellman Ephemeral）即椭圆曲线临时 Diffie – Hellman 算法，它是基于椭圆曲线密码学的一种密钥交换协议，属于 Diffie – Hellman 密钥交换算法的变体，它利用椭圆曲线的数学特性，在不安全的通信信道上，使通信双方能够安全地协商出一个共享密钥，常见的椭圆曲线有 NIST P – 256、Curve25519 。

2、KDF算法

KDF 即密钥派生函数（Key Derivation Function），是密码学里的关键工具，其用途是从给定的初始密钥材料（如密码、主密钥等）派生出一个或多个密钥，主要用途如下。

2.1、密钥扩展

在某些场景下，输入的密钥材料可能长度不足或不适合直接使用，KDF 可将其扩展为满足需求的密钥长度。

2.2、密码存储

当需要存储用户密码时，不直接存储明文密码，而是使用 KDF 函数对密码进行处理后存储，提高安全性。

2.3、生成会话密钥

在通信双方建立安全通信时，可使用 KDF 从共享的密钥材料派生出会话密钥。

2.4、KDF不同Option说明

表1、表2和表3列举了辅助函数H的可能性，并提供了有关相关参数值的附加信息，例如H_outputBits和max_H_inputBits。表格还指出了在SP 800-56A或SP 800-56B中指定的密钥建立方案的密钥派生函数中，H的每种选择所支持的安全强度范围参考NIST SP 800-56C 4.1章节。KDF常用Option 1方式，HASH选择SHA-256。Option方式分别如下：

建议对所选盐的长度没有限制，除了要求其字节长度大于零，但不大于用于实现hmac哈希的哈希函数hash的单个输入块的长度。然而，这种选择的自由在某种程度上是虚幻的，因为HMAC算法会将输入的盐值（根据需要）转换为指定的依赖于哈希长度的字符串。一个较短的salt（被H用作HMAC密钥）将通过附加一个全零位字符串来填充，以获得指定长度的字符串（哈希函数的单个输入块的长度，hash）；一个较长的salt将被散列以产生一个较短的字符串（位长度为H_outputBits），然后将其填充（通过添加一个全零位字符串）以获得指定长度的字符串（参见[FIPS 198]了解更多信息）。

03

会话密钥如何实现设备认证

04

会话密钥的验证脚本实现

pip install cryptography 如何脚本执行错误，需要执行此命令安装一下

from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import ec

from cryptography.hazmat.primitives.kdf.hkdf import HKDF

from cryptography.hazmat.primitives import hashes

from cryptography.hazmat.primitives.serialization import Encoding, PublicFormat

选择椭圆曲线，这里使用 SECP256R1

curve = ec.SECP256R1()

生成 Alice 的私钥和公钥

alice_private_key = ec.generate_private_key(curve)

alice_public_key = alice_private_key.public_key()

生成 Bob 的私钥和公钥

bob_private_key = ec.generate_private_key(curve)

bob_public_key = bob_private_key.public_key()

Alice 从 Bob 那里获取公钥，计算共享密钥

alice_shared_secret = alice_private_key.exchange(ec.ECDH(), bob_public_key)

使用 HKDF 对共享密钥进行派生，增强安全性

alice_derived_key = HKDF(

    algorithm=hashes.SHA256(),

    length=32,

    salt=None,

    info=b’handshake data’,

).derive(alice_shared_secret)

Bob 从 Alice 那里获取公钥，计算共享密钥

bob_shared_secret = bob_private_key.exchange(ec.ECDH(), alice_public_key)

使用 HKDF 对共享密钥进行派生，增强安全性

bob_derived_key = HKDF(

    algorithm=hashes.SHA256(),

    length=32,

    salt=None,

    info=b’handshake data’,

).derive(bob_shared_secret)

验证双方计算出的派生密钥是否相同

assert alice_derived_key == bob_derived_key

print(“双方计算出的派生密钥相同，密钥交换成功！”)

print(f”派生密钥: {alice_derived_key.hex()}”)

来源：

https://blog.csdn.net/xiaoxinxinxinxin/article/details/147284426

谈思-汽车出海安全合规（欧洲）

交流群

谈思 AutoSec Europe 峰会旨在搭建一个能融汇全球视野与中国实践、连接技术前沿与落地应用的国际性专业平台，以助力中国汽车应对在出海过程中面临的网络与数据安全合规痛点。从前沿技术研讨、合规要点解析到经验交流，都将通过本平台为您提供持续支持。社群已超过200人，需邀请加入，如需入群，欢迎添加社群小助手微信taaslabs01。

谈思-SDV&AIDV技术出海

交流群

诚邀行业同仁加入谈思SDV&AIDV出海技术交流群，聚焦软件定义汽车、AI定义汽车、下一代EEA、智能座舱、智能驾驶、软件架构、域控制器开发、芯片技术、软件工具等核心议题，欢迎大家加群交流探讨~~社群已超过200人，需邀请加入，如需入群，欢迎添加社群小助手微信taaslabs01。

end

谈思汽车媒体门户

精品活动推荐

AutoSec系列沙龙

专业社群

部分入群专家来自：

新势力车企：

特斯拉、合众新能源-哪吒、理想、极氪、小米、宾理汽车、极越、零跑汽车、阿维塔汽车、智己汽车、小鹏、岚图汽车、蔚来汽车、吉祥汽车、赛力斯……

外资传统主流车企代表:

大众中国、大众酷翼、奥迪汽车、宝马、福特、戴姆勒-奔驰、通用、保时捷、沃尔沃、现代汽车、日产汽车、捷豹路虎、斯堪尼亚……

内资传统主流车企：

吉利汽车、上汽乘用车、长城汽车、上汽大众、长安汽车、北京汽车、东风汽车、广汽、比亚迪、一汽集团、一汽解放、东风商用、上汽商用……

全球领先一级供应商：

博世、大陆集团、联合汽车电子、安波福、采埃孚、科世达、舍弗勒、霍尼韦尔、大疆、日立、哈曼、华为、百度、联想、联发科、普瑞均胜、德赛西威、蜂巢转向、均联智行、武汉光庭、星纪魅族、中车集团、赢彻科技、潍柴集团、地平线、紫光同芯、字节跳动、……

二级供应商(500+以上)：

Upstream、ETAS、BlackDuck、NXP、TUV、上海软件中心、Deloitte、奇安信、为辰信安、云驰未来、信大捷安、信长城、泽鹿安全、纽创信安、复旦微电子、天融信、奇虎360、中汽中心、中国汽研、上海汽检、加特兰微电子、浙江大学……

人员占比

公司类型占比

文章

不要错过哦，这可能是汽车网络安全产业最大的专属社区！

关于涉嫌仿冒AutoSec会议品牌的律师声明

一文带你了解智能汽车车载网络通信安全架构

网络安全：TARA方法、工具与案例

汽车数据安全合规重点分析

浅析汽车芯片信息安全之安全启动

域集中式架构的汽车车载通信安全方案探究

系统安全架构之车辆网络安全架构

车联网中的隐私保护问题

智能网联汽车网络安全技术研究

AUTOSAR 信息安全框架和关键技术分析

AUTOSAR 信息安全机制有哪些？

信息安全的底层机制

汽车网络安全

Autosar硬件安全模块HSM的使用

首发!小米雷军两会上就汽车数据安全问题建言：关于构建完善汽车数据安全管理体系的建议

---

免责声明：

本文所载程序、技术方法仅面向合法合规的安全研究与教学场景，旨在提升网络安全防护能力，具有明确的技术研究属性。

任何单位或个人未经授权，将本文内容用于攻击、破坏等非法用途的，由此引发的全部法律责任、民事赔偿及连带责任，均由行为人独立承担，本站不承担任何连带责任。

本站内容均为技术交流与知识分享目的发布，若存在版权侵权或其他异议，请通过邮件联系处理，具体联系方式可点击页面上方的联系我。

本文转载自：谈思实验室 《会话密钥实现OTA的设备认证》