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Introducing Car Keys

Introducing Car Keys

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Highlight

Apple 在 iOS 14 中把车钥匙放进 Wallet，用户可用 iPhone 或 Apple Watch 通过 NFC 离线锁车、开锁和启动；共享发生在 iPhone 的 Messages 中，钥匙注册、远程吊销和设备通知需要车厂服务器与 Apple 后端接口。

核心内容

实体车钥匙的问题不在于开门本身，而在于它很难安全地复制、收回和远程管理。家人临时用车时，车主要交出实体钥匙；手机丢失时，车主还要担心钥匙是否跟着失控；换新手机后，车钥匙又要重新迁移。

Car Keys 把这些动作收进 iPhone、Apple Watch 和 Wallet。用户把设备靠近车门的 NFC reader 可以锁车或开锁，放到车内 dashboard reader 可以授权启动。Express Mode 默认开启，不需要 Face ID 或密码；用户想要更高安全性时，也可以要求每次交易前先认证。

这场 session 的读者主要是车厂。Apple 没有把重点放在 App UI，而是拆开了车厂必须实现的三件事：owner pairing、transactions、server interfaces。车厂负责证明车主身份、把 verifier 写入车辆或通过车联网下发、实现远程注册和吊销接口；iOS 负责 Wallet pass、Secure Element 中的密钥、Messages 里的共享流程和 iCloud 丢失模式。

最关键的体验边界是离线。开锁、锁车和启动交易不需要网络，交易信息也不会发给 Apple。共享和远程管理需要服务器参与，但共享邀请里的私密信息会加密，车离线时也可以在第一次 NFC 使用时把 attestation 交给车辆。

详细内容

Owner pairing：建立车主设备和车辆的安全关系

（01:22）Owner pairing 是数字车钥匙的第一步。车主先证明自己拥有这辆车，具体要求由车厂定义。最常见的入口是车厂 App，也可以是新车交付邮件里的链接；车内还要提供 fallback，让用户在车内启动配对并输入 pairing passcode。

owner pairing
1. Automaker server -> Car: verifier
2. Automaker app -> Owner iPhone: pairing password
3. Car -> iPhone over NFC: vehicle identity certificates
4. iPhone Secure Element: create owner key after certificate verification
5. iPhone -> Car: new key identity certificates
6. iPhone -> Automaker server: encrypted registration data
7. Apple server -> iPhone: activate key and load Wallet pass
8. iPhone -> Car over NFC: confirmation attestation

关键点：

  • verifier 可以在生产时写进车里，也可以通过 telematics link 下发；车主拿到的 pairing password 与它一起建立配对交易的安全通道。
  • owner key 在 iPhone 的 Secure Element 中创建，私钥不会导出；车辆拿到的是用于验真的身份链和后续 attestation。
  • confirmation attestation 通常在 owner pairing 的 NFC 交易中交给车辆；如果设备当时离线，也可以在这把钥匙第一次使用时补交。

Transaction：离线完成开锁、锁车和启动

（02:29）Transaction 是车钥匙系统的核心。车至少要有两个 NFC reader：一个在车门把手附近，用来开锁或锁车；一个在车内 dashboard，用来授权启动。开锁推荐使用 fast transaction，启动使用 standard transaction。

standard transaction
1. Car -> Device: car identifier + ephemeral key
2. Device -> Car: ephemeral key
3. Device: authenticate the car before sending key information
4. Device -> Car: encrypted key identifier + signature
5. Car: authenticate the device and authorize the requested action
6. Car: read mailbox attestation when a shared key appears for the first time

关键点：

  • 设备不会直接发送可追踪的 device identifier；只有在确认面对的是已知车辆后，才会发送加密的 key identifier。
  • standard transaction 提供车和设备之间的 mutual authentication，fast transaction 用于优化车门开锁的速度。
  • friend key 第一次使用时，车门 reader 可以把 fast transaction 扩展成 standard transaction，并从 mailbox 读取 friend key attestation。
  • 交易数据具备 forward secrecy，后续密钥泄露也不会直接暴露旧交易内容。

Key sharing：用 Messages 发出受控车钥匙

（03:54）共享车钥匙发生在 Messages 中。车主可以设置 shared key 的 access level，例如 Unlock and Drive 或 Access and Drive Restricted。后者在 session 示例里把车速限制到 65 miles per hour，具体等级由车厂定义。

key sharing
1. Owner iPhone -> Friend: Messages invitation(access level, car identity)
2. Friend iPhone: create a new car key from the invitation
3. Friend iPhone -> Owner iPhone via IDS: identity certificate chain
4. Owner iPhone: verify certificate and sign confirmation attestation
5. Owner iPhone -> Friend iPhone via IDS: confirmation attestation
6. Friend iPhone -> Car: present attestation during first NFC transaction

关键点：

  • 共享邀请中包含 key configuration，例如 access level 和 car identity。
  • Apple Identity Service 负责设备之间的证书链和 attestation 传递，这些步骤对用户不可见。
  • 车不在线时也能完成共享钥匙的首次使用，因为 friend iPhone 可以在第一次交易时把注册过的 confirmation attestation 交给车。

Certificate 与服务器接口：让吊销和换机可控

（11:31）证书是车钥匙生命周期管理的主线。车厂有自己的 root certificate，可以按地区或品牌设置 intermediate certificate；iPhone 上每个车厂会有一个 Secure Element 中的 instance CA。车主退出 iCloud 或抹掉设备时，instance CA 会被删除，车厂也不能再用它识别设备。

（18:04）Server integration 负责远程 key management。车厂服务器需要和 Apple 后端建立连接，并按测试、生产等环境分别交换证书。Apple 在这一段明确提到的接口包括注册新钥匙、远程吊销钥匙和发送重要设备通知。

server integration checklist
1. Build a secure connection between automaker server and Apple backend
2. Exchange certificates for each environment: testing and production
3. Implement interfaces to register a new key
4. Implement interfaces to remotely revoke keys
5. Implement interfaces to send important device notifications
6. Provide Wallet pass artwork through Apple's template and portal

关键点：

  • 车厂需要分别为测试和生产环境准备证书集合，包括 external CA certificate、root certificate、隐私加密与签名验证证书。
  • Wallet pass 会自动创建，车厂主要提供 logo 和背景图，不需要为 pass 生成流程写代码。
  • 车厂 App 可用于启动 owner pairing、获取 pairing password；如果 App 支持删除钥匙，还要通过车厂服务器发送 termination request。
  • （19:55）相关 API 只开放给车厂，需要 app entitlement；更多接入信息在 PassKit 文档、Car Connectivity Consortium 和 Apple MFi 计划中提供。

核心启发

  • 远程临时借车：做什么：在车厂 App 里提供“临时共享钥匙”，让车主给家人设置受限权限和有效期。为什么值得做：session 明确展示了 Messages sharing、access level 和远程 revoke。怎么开始：先定义车厂自己的 access level，再把 invitation 中的配置与服务器端 revoke 状态对应起来。

  • 低电量可用性测试台：做什么：为车钥匙团队建立 power reserve、离线开锁、离线启动的验收用例。为什么值得做：Car Keys 的承诺包括无网络可用和电量耗尽后的 power reserve。怎么开始：用门把手 reader 与 dashboard reader 分开测试 fast transaction、standard transaction 和首次 friend key attestation。

  • 换机迁移护航：做什么：在车厂 App 中提示车主完成新 iPhone 配对，并解释旧设备钥匙会移除、shared keys 会继续工作。为什么值得做：session 把设备升级列为关键生命周期场景。怎么开始：把 owner pairing 入口、服务器注册状态和 key deletion 状态做成一条可恢复流程。

  • 丢失模式响应面板：做什么：给客服和车主提供钥匙暂停、吊销、重新配对的状态面板。为什么值得做：iCloud Lost Mode 会锁定 Secure Element 中的 car key applet，owner 也能撤销 shared keys。怎么开始：先接入 remote revoke key 接口，再把 revoke 成功、设备离线待同步、车辆端已接收这几种状态分开显示。

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