專利名稱：基于循環(huán)冗余校驗碼運算的無源射頻識別安全認(rèn)證方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于射頻識別技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種射頻識別系統(tǒng)的安全認(rèn)證方法，具體是一種基于循環(huán)冗余校驗碼運算的無源射頻識別系統(tǒng)的安全認(rèn)證方法。
背景技術(shù)：
射頻識別(Radio Frequency Identification,簡稱RFID)技術(shù)是一種利用射頻信號和空間耦合傳輸特性實現(xiàn)對被識物體的非接觸式自動識別技木。RFID系統(tǒng)按照標(biāo)簽上是否含有數(shù)據(jù)電源，可分為有源RFID系統(tǒng)和無源RFID系統(tǒng)兩類?；镜臒o源RFID系統(tǒng)包括無源標(biāo)簽(簡稱標(biāo)簽)、讀寫器和天線三部分。其中，標(biāo)簽存儲相關(guān)物體的各種信息，讀寫器通過射頻信號與標(biāo)簽進(jìn)行通信，獲取標(biāo)簽上存儲的識別信息，并可將處理后的信息再寫入標(biāo)簽中。RFID系統(tǒng)目前在安全控制、藥品監(jiān)控、票務(wù)應(yīng)用、公共交通、動物識別、エ業(yè)自動設(shè) 備等各個領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。隨著信息量成幾何級數(shù)的増加，如何高效安全地傳輸信息已經(jīng)成為了人們關(guān)注的重點。由于RFID系統(tǒng)的讀寫器與標(biāo)簽之間是無線通信，系統(tǒng)沒有點對點的安全信道，加上無源標(biāo)簽的低成本要求，使得RFID標(biāo)簽僅具有有限的計算能カ及存儲空間，許多現(xiàn)有成熟的、優(yōu)秀的密碼技術(shù)無法使用，因此無源RFID系統(tǒng)的安全防護(hù)能力極其薄弱。RFID系統(tǒng)面臨的主要安全威脅包括竊聽、重放、假冒、跟蹤、流量分析和信息篡改等攻擊，嚴(yán)重制約著RFID系統(tǒng)進(jìn)ー步地發(fā)展和應(yīng)用。RFID系統(tǒng)的通信模型由物理層、通信層和應(yīng)用層三層組成。物理層主要解決電氣信號、頻道分配、物理載波等問題。通信層定義了讀寫器和標(biāo)簽通信的數(shù)據(jù)交換和指令。應(yīng)用層用于解決和最上層應(yīng)用直接相關(guān)的內(nèi)容，包括識別、認(rèn)證、應(yīng)用層數(shù)據(jù)的表示以及處理邏輯等。國際エ業(yè)界和學(xué)術(shù)界對RFID系統(tǒng)的安全問題提出的解決方案大致可以分為兩類ー類是通過物理手段保護(hù)標(biāo)簽的安全性，位于通信模型的物理層和通信層；另一類是采用基于密碼技術(shù)的安全協(xié)議，位于通信模型的應(yīng)用層。物理方法能一定程度上解決RFID系統(tǒng)的安全問題，但是標(biāo)簽的利用率低下，并且安全性不是太好，基于密碼技術(shù)的安全協(xié)議越來越受到人們的青睞，它主要是采用認(rèn)證手段和加密算法來確保標(biāo)簽和讀寫器之間的數(shù)據(jù)安全。目前基于密碼技術(shù)的安全協(xié)議主要采用Hash函數(shù)、分組加密算法和流加密算法，但都存在著某種安全隱患或難以在無源標(biāo)簽上實現(xiàn)等問題，因而急需設(shè)計出低成本、高效、實用的適合RFID系統(tǒng)硬件條件和應(yīng)用需求的安全機制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種無源RFID系統(tǒng)中讀寫器與標(biāo)簽之間無線通信的認(rèn)證方法，滿足無源RFID系統(tǒng)的安全認(rèn)證需求。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種基于循環(huán)冗余校驗碼運算的無源射頻識別安全認(rèn)證方法，該方法由以下1)、2)和3)組成
I)系統(tǒng)標(biāo)簽對讀寫器的單向認(rèn)證；2)系統(tǒng)讀寫器對標(biāo)簽的單向認(rèn)證；3)系統(tǒng)讀寫器與標(biāo)簽的雙向認(rèn)證。上述無源射頻識別系統(tǒng)標(biāo)簽對讀寫器的單向認(rèn)證方法，標(biāo)簽在讀寫器訪問前先對其進(jìn)行單向認(rèn)證，能幫助實現(xiàn)系統(tǒng)分級的訪問控制。上述無源射頻識別系統(tǒng)讀寫器對標(biāo)簽的單向認(rèn)證方法，讀寫器在訪問標(biāo)簽前先對其進(jìn)行單向認(rèn)證，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽苛飨颍乐狗欠?biāo)簽惡意接入系統(tǒng)。上述無源射頻識別系統(tǒng)讀寫器與標(biāo)簽的雙向認(rèn)證方法，對標(biāo)簽和讀寫器都進(jìn)行認(rèn)證，有效地保證通信雙方的真實性。本發(fā)明提供無源射頻識別系統(tǒng)中標(biāo)簽對讀寫器的單向認(rèn)證、讀寫器對標(biāo)簽的單向 認(rèn)證和讀寫器與標(biāo)簽的雙向認(rèn)證，能夠抵御射頻識別系統(tǒng)面臨的竊聽攻擊、重放攻擊、信息篡改、前向攻擊和后向攻擊等。本發(fā)明要求讀寫器存儲根密鑰，讀寫器內(nèi)置一個隨機數(shù)產(chǎn)生器和一個單向函數(shù)電路；標(biāo)簽存儲安全參數(shù)和認(rèn)證密鑰，標(biāo)簽內(nèi)置一個隨機數(shù)產(chǎn)生器。本發(fā)明所述方法在讀寫器盤點標(biāo)簽后進(jìn)行，即讀寫器采用防碰撞機制從多個標(biāo)簽中識別單ー標(biāo)簽并獲取標(biāo)簽上存儲的物品唯一編碼UAC后進(jìn)行。一、標(biāo)簽對讀寫器的單向認(rèn)證流程如下(I)讀寫器發(fā)送安全參數(shù)獲取命令Get_SeCPara ；(2)標(biāo)簽發(fā)送安全參數(shù)SecPara ；(3)讀寫器用根密鑰RK和物品唯一編碼UAC生成認(rèn)證密鑰AK，根據(jù)安全參數(shù)中的安全功能，發(fā)送請求認(rèn)證命令Req_Auth ；(4)標(biāo)簽產(chǎn)生一個隨機數(shù)Nt發(fā)送給讀寫器；(5)讀寫器用AK計算CNt = CRC (Nt | | AK)，發(fā)送單向認(rèn)證命令A(yù)uth (CNt)；(6)標(biāo)簽用AK計算CNt，= CRC (Nt | | AK)，比較CNt，和CNt,如果相等，標(biāo)簽認(rèn)為讀寫器通過認(rèn)證，標(biāo)簽返回操作狀態(tài)State ;否則標(biāo)簽認(rèn)為讀寫器未通過認(rèn)證，返回操作狀態(tài)
bt&tθ Oニ、讀寫器對標(biāo)簽的單向認(rèn)證流程如下(I)讀寫器發(fā)送安全參數(shù)獲取命令Get_SeCPara ；(2)標(biāo)簽發(fā)送安全參數(shù)SecPara ；(3)讀寫器用根密鑰RK和物品唯一編碼UAC生成認(rèn)證密鑰AK，根據(jù)安全參數(shù)中的安全功能，產(chǎn)生ー個隨機數(shù)隊,發(fā)送取得認(rèn)證命令Get_Auth (Nr)；(4)標(biāo)簽用AK計算CNr = CRC (Nr | | AK)發(fā)送給讀寫器；(5)讀寫器用AK計算CNr，= CRC (Nr | AK)，比較CNr，和CNr,如果相等，讀寫器認(rèn)為標(biāo)簽通過認(rèn)證；否則讀寫器認(rèn)為標(biāo)簽未通過認(rèn)證。三、讀寫器與標(biāo)簽的雙向認(rèn)證流程如下(I)讀寫器發(fā)送安全參數(shù)獲取命令Get_SeCPara ；(2)標(biāo)簽發(fā)送安全參數(shù)SecPara ；(3)讀寫器用根密鑰RK和物品唯一編碼UAC生成認(rèn)證密鑰AK，根據(jù)安全參數(shù)中的安全功能，發(fā)送請求認(rèn)證命令Req_Auth ；
(4)標(biāo)簽產(chǎn)生一個隨機數(shù)Nt發(fā)送給讀寫器；(5)讀寫器用AK計算CNt = CRC (Nt IAK)，然后產(chǎn)生一個隨機數(shù)Nr，發(fā)送雙向認(rèn)證命令 Mul_Auth(CNt，凡)；(6)標(biāo)簽用AK計算CNt，= CRC (Nt | | AK)，比較CNt，和CNt,如果相等，標(biāo)簽認(rèn)為讀寫器通過認(rèn)證；否則標(biāo)簽認(rèn)為讀寫器未通過認(rèn)證。如果認(rèn)證通過，標(biāo)簽用AK計算C凡=CRC (RNr IAK)發(fā)送給讀寫器；(7)讀寫器用AK計算CNr，= CRC (Nr | AK)，比較CNr，和CNr,如果相等，讀寫器認(rèn)為標(biāo)簽通過認(rèn)證；否則讀寫器認(rèn)為標(biāo)簽未通過認(rèn)證。上述流程中的命令及符號說明如下Get_SecPara :安全參數(shù)獲取命令。

Req_Auth ():請求認(rèn)證命令。Auth():單向認(rèn)證命令。Get_Auth():取得認(rèn)證命令。Mul_Auth():雙向認(rèn)證命令。Nr :讀寫器產(chǎn)生的隨機數(shù)，用于認(rèn)證標(biāo)簽。Nt :標(biāo)簽產(chǎn)生的隨機數(shù)，用于認(rèn)證讀寫器。AK:認(rèn)證密鑰。BK:根密鑰。SecPara :標(biāo)簽存儲的與認(rèn)證相關(guān)的安全參數(shù)。UAC 標(biāo)簽存儲的物品唯一編碼。State :標(biāo)簽響應(yīng)命令的操作狀態(tài)。I I:比特串聯(lián)。CRC(X):對數(shù)據(jù)X進(jìn)行循環(huán)冗余校驗編碼。本發(fā)明的特點在于，讀寫器和標(biāo)簽的認(rèn)證過程不需要后臺數(shù)據(jù)庫的參與，讀寫器和標(biāo)簽先進(jìn)行認(rèn)證密鑰協(xié)商，然后利用隨機數(shù)以及循環(huán)冗余校驗(CRC)編碼運算來保護(hù)認(rèn)證密鑰，通過認(rèn)證數(shù)據(jù)的完整性校驗來確保主體的活現(xiàn)性，從而實現(xiàn)對方身份的合法性驗證。本發(fā)明的優(yōu)點在干，采用無源RFID標(biāo)簽內(nèi)置的16位CRC編碼電路，利用CRC運算的單向函數(shù)特性保護(hù)認(rèn)證密鑰，避免了功耗較大的密碼運算電路，成本低，功耗小，可實現(xiàn)性強，能滿足中低等級無源RFID系統(tǒng)讀寫器和標(biāo)簽的安全認(rèn)證需求。


圖I為本發(fā)明無源RFID系統(tǒng)標(biāo)簽對讀寫器的單向認(rèn)證流程示意圖；圖2為本發(fā)明無源RFID系統(tǒng)讀寫器對標(biāo)簽的單向認(rèn)證流程示意圖；圖3為本發(fā)明無源RFID系統(tǒng)讀寫器與標(biāo)簽的雙向認(rèn)證流程示意圖；圖4為現(xiàn)有無源RFID系統(tǒng)中的CRC-16編碼電路原理圖；圖5為安全參數(shù)格式。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述。
初始狀態(tài)讀寫器采用防碰撞機制從多個標(biāo)簽中識別出単一標(biāo)簽，并通過編碼獲取命令獲得了標(biāo)簽上存儲的物品編碼信息。圖I為本發(fā)明無源RFID系統(tǒng)標(biāo)簽對讀寫器的單向認(rèn)證流程，具體實施包括(I)讀寫器發(fā)送安全參數(shù)獲取命令Get_SeCPara ；安全參數(shù)獲取命令的幀格式如下
數(shù)據(jù)段命令編碼標(biāo)簽句柄校驗位數(shù)81616
描述-handleCRC-16其中 命令編碼安全參數(shù)獲取命令的編碼。標(biāo)簽句柄盤點過程中標(biāo)簽發(fā)送的11位隨機數(shù)及CRC-5。CRC-5的生成多項式為χ5+χ3+1ο校驗CRC_16計算包含命令編碼和標(biāo)簽句柄數(shù)據(jù)段。CRC-16的生成多項式為x16+x12+x5+l0如果標(biāo)簽接收到的命令中包含的校驗有錯，標(biāo)簽不響應(yīng)該命令。(2)標(biāo)簽發(fā)送安全參數(shù)SecPara ；安全參數(shù)獲取命令的響應(yīng)數(shù)據(jù)包格式如下
數(shù)據(jù)段安全參數(shù)標(biāo)簽句柄校驗位數(shù)321616
_描述_認(rèn)證相關(guān)參數(shù)_handle _ CRC-16 _其中安全參數(shù)指標(biāo)簽存儲區(qū)中的安全參數(shù)，包括安全模式、安全功能、響應(yīng)參考時間、隨機數(shù)長度、和密鑰長度等，格式如圖5 定義如下a)安全模式指示標(biāo)簽是否需要進(jìn)行安全認(rèn)證。b)安全功能指示標(biāo)簽所支持的安全功能，如標(biāo)簽對讀寫器的單向認(rèn)證、讀寫器對標(biāo)簽的單向認(rèn)證、讀寫器與標(biāo)簽的雙向認(rèn)證以及預(yù)留擴展功能等。c)響應(yīng)參考時間指示讀寫器發(fā)送請求認(rèn)證命令、單向認(rèn)證命令、取得認(rèn)證命令、雙向認(rèn)證命令等命令后需要持續(xù)發(fā)送連續(xù)載波的最大時間。d)隨機數(shù)長度指示認(rèn)證流程中生成的隨機數(shù)的長度。e)密鑰長度指示標(biāo)簽存儲的認(rèn)證密鑰長度。標(biāo)簽句柄盤點過程中標(biāo)簽發(fā)送的11位隨機數(shù)及CRC-5。校驗CRC_16計算包含安全參數(shù)和標(biāo)簽句柄數(shù)據(jù)段。(3)讀寫器用根密鑰RK和物品唯一編碼UAC生成認(rèn)證密鑰AK，根據(jù)安全參數(shù)中的安全功能，發(fā)送請求認(rèn)證命令Req_Auth ；認(rèn)證密鑰AK = f (rk| Iuac)，其中f表示讀寫器與標(biāo)簽事先約定的一種單向散列函數(shù)。請求認(rèn)證命令的幀格式如下數(shù)據(jù)段命令編碼標(biāo)簽句柄校驗位數(shù)81616
描述-handleCRC-16其中命令編碼請求認(rèn)證命令的編碼。標(biāo)簽句柄盤點過程中標(biāo)簽發(fā)送的11位隨機數(shù)及CRC-5。校驗CRC_16計算包含命令編碼和標(biāo)簽句柄數(shù)據(jù)段。如果標(biāo)簽接收到的命令中包含的校驗有錯，則標(biāo)簽不響應(yīng)該命令。(4)標(biāo)簽產(chǎn)生一個隨機數(shù)Nt發(fā)送給讀寫器； 請求認(rèn)證命令的響應(yīng)數(shù)據(jù)包格式如下
數(shù)據(jù)段隨機數(shù)標(biāo)簽句柄校驗位數(shù)隨機數(shù)長度1616
描述NthandleCRC-16其中隨機數(shù)標(biāo)簽產(chǎn)生的用于認(rèn)證的隨機數(shù)，即Nt。標(biāo)簽句柄盤點過程中標(biāo)簽發(fā)送的11位隨機數(shù)及CRC-5。校驗CRC_16計算包含隨機數(shù)和標(biāo)簽句柄數(shù)據(jù)段。(5)讀寫器用AK計算CNt = CRC (Nt I IAK),發(fā)送單向認(rèn)證命令A(yù)uth (CNt);單向認(rèn)證命令的幀格式如下
數(shù)據(jù)段命令編碼認(rèn)證數(shù)據(jù)標(biāo)簽句柄校驗位數(shù)8161616 描述 - CNt handle CRC-16其中命令編碼單向認(rèn)證命令的編碼。認(rèn)證數(shù)據(jù)讀寫器對隨機數(shù)和認(rèn)證密鑰的CRC運算結(jié)果，即CNt。標(biāo)簽句柄盤點過程中標(biāo)簽發(fā)送的11位隨機數(shù)及CRC-5。校驗CRC_16計算包含命令編碼、認(rèn)證數(shù)據(jù)和標(biāo)簽句柄數(shù)據(jù)段。如果標(biāo)簽接收到的命令中包含的校驗有錯，標(biāo)簽不響應(yīng)該命令。(6)標(biāo)簽用AK計算CNt，= CRC (Nt | AK)，比較CNt，和CNt,如果相等，標(biāo)簽認(rèn)為讀寫器通過認(rèn)證，標(biāo)簽返回操作狀態(tài)State ;否則標(biāo)簽認(rèn)為讀寫器未通過認(rèn)證，返回操作狀態(tài)
bt&tθ O單向認(rèn)證命令的響應(yīng)數(shù)據(jù)包格式如下
數(shù)據(jù)段操作狀態(tài)標(biāo)簽句柄校驗位數(shù)-1616
描述StatehandleCRC-16其中操作狀態(tài)標(biāo)簽響應(yīng)命令后的操作狀態(tài)，含義包括認(rèn)證成功或操作失敗。
標(biāo)簽句柄盤點過程中標(biāo)簽發(fā)送的11位隨機數(shù)及CRC-5。校驗CRC_16計算包含操作狀態(tài)和標(biāo)簽句柄數(shù)據(jù)段。圖2為本發(fā)明無源RFID系統(tǒng)讀寫器對標(biāo)簽的單向認(rèn)證流程，具體實施包括(I)讀寫器發(fā)送安全參數(shù)獲取命令Get_SeCPara ；(2)標(biāo)簽發(fā)送安全參數(shù)SecPara ；(3)讀寫器用根密鑰RK和物品唯一編碼UAC生成認(rèn)證密鑰AK，根據(jù)安全參數(shù)中的安全功能，產(chǎn)生ー個隨機數(shù)隊,發(fā)送取得認(rèn)證命令Get_Auth (Nr)；取得認(rèn)證命令的幀格式如下
數(shù)據(jù)段命令編碼隨機數(shù)標(biāo)簽句柄校驗 位數(shù)8隨機數(shù)長度1616 描述 - Nr handle CRC-16其中命令編碼取得認(rèn)證命令的編碼。隨機數(shù)讀寫器產(chǎn)生的用于認(rèn)證的隨機數(shù)，即隊。標(biāo)簽句柄盤點過程中標(biāo)簽發(fā)送的11位隨機數(shù)及CRC-5。校驗CRC_16計算包含命令編碼、隨機數(shù)和標(biāo)簽句柄數(shù)據(jù)段。如果標(biāo)簽接收到的命令中包含的校驗有錯,標(biāo)簽不響應(yīng)該命令。(4)標(biāo)簽用AK計算CNr = CRC (Nr | | AK)發(fā)送給讀寫器；取得認(rèn)證命令的響應(yīng)數(shù)據(jù)包格式如下
數(shù)據(jù)段認(rèn)證數(shù)據(jù)標(biāo)簽句柄校驗位數(shù)161616
描述CNrhandleCRC-16其中認(rèn)證數(shù)據(jù)標(biāo)簽對隨機數(shù)和認(rèn)證密鑰的CRC運算結(jié)果，即CN,。標(biāo)簽句柄盤點過程中標(biāo)簽發(fā)送的11位隨機數(shù)及CRC-5。校驗CRC_16計算包含認(rèn)證數(shù)據(jù)和標(biāo)簽句柄數(shù)據(jù)段。(5)讀寫器用AK計算CNr，= CRC (Nr | AK)，比較CNr，和CNr,如果相等，讀寫器認(rèn)為標(biāo)簽通過認(rèn)證；否則讀寫器認(rèn)為標(biāo)簽未通過認(rèn)證。圖3為本發(fā)明無源RFID系統(tǒng)讀寫器與標(biāo)簽的雙向認(rèn)證流程，具體實施包括(I)讀寫器發(fā)送安全參數(shù)獲取命令Get_SeCPara ；(2)標(biāo)簽發(fā)送安全參數(shù)SecPara ；(3)讀寫器用根密鑰RK和物品唯一編碼UAC生成認(rèn)證密鑰AK，根據(jù)安全參數(shù)中的安全功能，發(fā)送請求認(rèn)證命令Req_Auth ；(4)標(biāo)簽產(chǎn)生一個隨機數(shù)Nt發(fā)送給讀寫器；(5)讀寫器用AK計算CNt = CRC (Nt IAK)，然后產(chǎn)生一個隨機數(shù)隊，發(fā)送雙向認(rèn)證命令 Mul_Auth(CNt，凡)；雙向認(rèn)證命令的幀格式如下數(shù)據(jù)段命令編碼認(rèn)證數(shù)據(jù)隨機數(shù)標(biāo)簽句柄校驗位數(shù)816隨機數(shù)長度1616 描述 - CNt Nr handle CRC-16其中命令編碼雙向認(rèn)證命令的編碼。認(rèn)證數(shù)據(jù)讀寫器對隨機數(shù)和認(rèn)證密鑰的CRC運算結(jié)果，即CNt。隨機數(shù)讀寫器產(chǎn)生的用于認(rèn)證的隨機數(shù)，即隊。標(biāo)簽句柄盤點過程中標(biāo)簽發(fā)送的11位隨機數(shù)及CRC-5。

校驗CRC_16計算包含命令編碼、認(rèn)證數(shù)據(jù)、隨機數(shù)和標(biāo)簽句柄數(shù)據(jù)段。如果標(biāo)簽接收到的命令中包含的校驗有錯，標(biāo)簽不響應(yīng)該命令。(6)標(biāo)簽用AK計算CNt，= CRC (Nt | AK)，比較CNt，和CNt,如果相等，標(biāo)簽認(rèn)為讀寫器通過認(rèn)證；否則標(biāo)簽認(rèn)為讀寫器未通過認(rèn)證。如果認(rèn)證通過，標(biāo)簽用AK計算C凡=CRC (RNr IAK)發(fā)送給讀寫器；雙向認(rèn)證命令的響應(yīng)數(shù)據(jù)包格式如下
數(shù)據(jù)段認(rèn)證數(shù)據(jù)標(biāo)簽句柄校驗位數(shù)161616
描述CNrhandleCRC-16其中認(rèn)證數(shù)據(jù)標(biāo)簽對隨機數(shù)和認(rèn)證密鑰的CRC運算結(jié)果，即CN,。標(biāo)簽句柄盤點過程中標(biāo)簽發(fā)送的11位隨機數(shù)及CRC-5。校驗CRC_16計算包含認(rèn)證數(shù)據(jù)和標(biāo)簽句柄數(shù)據(jù)段。(7)讀寫器用AK計算CN/ = CRC (Nr | AK)，比較CNノ和C凡，如果相等，讀寫器認(rèn)為標(biāo)簽通過認(rèn)證；否則讀寫器認(rèn)為標(biāo)簽未通過認(rèn)證。圖4為現(xiàn)有無源RFID系統(tǒng)中的CRC-16編碼電路，CRC-16的生成多項式為x16+x12+x5+l，具體實施如下(I)用預(yù)置值(PRE)7FFFh預(yù)置所有的CRC寄存器C[15:0]；(2)在時鐘CLK驅(qū)動下，將要編碼的數(shù)據(jù)依高位優(yōu)先的次序按位輸入DATA端ロ ；(3)全部數(shù)據(jù)位輸入完成之后，將C[15:0]的值取補碼即得到輸入數(shù)據(jù)的CRC-16碼。
權(quán)利要求
1.一種基于循環(huán)冗余校驗碼運算的無源射頻識別安全認(rèn)證方法，其特征在于，該方法包括 1)系統(tǒng)標(biāo)簽對讀寫器的單向認(rèn)證； 2)系統(tǒng)讀寫器對標(biāo)簽的單向認(rèn)證； 3)系統(tǒng)讀寫器與標(biāo)簽的雙向認(rèn)證。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于循環(huán)冗余校驗碼運算的無源射頻識別安全認(rèn)證方法，其特征在于，系統(tǒng)標(biāo)簽對讀寫器的單向認(rèn)證流程如下 1)讀寫器發(fā)送安全參數(shù)獲取命令Get_SeCPara; 2)標(biāo)簽發(fā)送安全參數(shù)SecPara； 3)讀寫器用根密鑰RK和物品唯一編碼UAC生成認(rèn)證密鑰AK，根據(jù)安全參數(shù)中的安全功能，發(fā)送請求認(rèn)證命令Req_Auth ； 4)標(biāo)簽產(chǎn)生一個隨機數(shù)Nt發(fā)送給讀寫器； 5)讀寫器用AK計算CNt= CRC (Nt I IAK)，發(fā)送單向認(rèn)證命令A(yù)uth (CNt)，其中| |表示比特串聯(lián)，CRC (Nt I AK)為對Nt I IAK進(jìn)行循環(huán)冗余檢驗編碼； 6)標(biāo)簽用AK計算CNt，=CRC (Nt | | AK)，比較CNt，和CNt,如果相等，標(biāo)簽認(rèn)為讀寫器通過認(rèn)證，標(biāo)簽返回操作狀態(tài)State ;否則標(biāo)簽認(rèn)為讀寫器未通過認(rèn)證，返回操作狀態(tài)State。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于循環(huán)冗余校驗碼運算的無源射頻識別安全認(rèn)證方法，其特征在于，系統(tǒng)讀寫器對標(biāo)簽的單向認(rèn)證流程如下 1)讀寫器發(fā)送安全參數(shù)獲取命令Get_SeCPara; 2)標(biāo)簽發(fā)送安全參數(shù)SecPara； 3)讀寫器用根密鑰RK和物品唯一編碼UAC生成認(rèn)證密鑰AK，根據(jù)安全參數(shù)中的安全功能，產(chǎn)生ー個隨機數(shù)Nr,發(fā)送取得認(rèn)證命令Get_Auth (Nr)； 4)標(biāo)簽用AK計算CNr= CRC (Nr AK)發(fā)送給讀寫器； 5)讀寫器用AK計算CNr，=CRC (Nr | AK)，比較CNr，和CNr,如果相等，讀寫器認(rèn)為標(biāo)簽通過認(rèn)證；否則讀寫器認(rèn)為標(biāo)簽未通過認(rèn)證。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于循環(huán)冗余校驗碼運算的無源射頻識別安全認(rèn)證方法，其特征在于，系統(tǒng)讀寫器與標(biāo)簽的雙向認(rèn)證流程如下 1)讀寫器發(fā)送安全參數(shù)獲取命令Get_SeCPara; 2)標(biāo)簽發(fā)送安全參數(shù)SecPara； 3)讀寫器用根密鑰RK和物品唯一編碼UAC生成認(rèn)證密鑰AK，根據(jù)安全參數(shù)中的安全功能，發(fā)送請求認(rèn)證命令Req_Auth ； 4)標(biāo)簽產(chǎn)生一個隨機數(shù)Nt發(fā)送給讀寫器； 5)讀寫器用AK計算CNt= CRC (Nt I IAK)，然后產(chǎn)生一個隨機數(shù)N,，發(fā)送雙向認(rèn)證命令Mul_Auth (CNt, Nr)； 6)標(biāo)簽用AK計算CNt’= CRC (Nt I IAK)，比較CNt’和CNt，如果相等，標(biāo)簽認(rèn)為讀寫器通過認(rèn)證；否則標(biāo)簽認(rèn)為讀寫器未通過認(rèn)證，如果認(rèn)證通過，標(biāo)簽用AK計算C凡=CRC (RNr I IAK)發(fā)送給讀寫器； 7)讀寫器用AK計算CNr，=CRC (Nr | AK)，比較CNr，和CNr,如果相等，讀寫器認(rèn)為標(biāo)簽通過認(rèn)證；否則讀寫器認(rèn)為標(biāo)簽未通過認(rèn)證。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于循環(huán)冗余校驗碼運算的無源射頻識別安全認(rèn)證方法，該方法為系統(tǒng)標(biāo)簽對讀寫器的單向認(rèn)證和系統(tǒng)讀寫器對標(biāo)簽的單向認(rèn)證、系統(tǒng)讀寫器與標(biāo)簽的雙向認(rèn)證，本發(fā)明采用無源RFID標(biāo)簽內(nèi)置的16位CRC編碼電路，利用CRC運算的單向函數(shù)特性保護(hù)認(rèn)證密鑰，避免了功耗較大的密碼運算電路，成本低，功耗小，可實現(xiàn)性強，能滿足中低等級無源RFID系統(tǒng)讀寫器和標(biāo)簽的安全認(rèn)證需求。
文檔編號G06K17/00GK102682311SQ201110155138
公開日2012年9月19日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者張琛, 李建成, 李聰, 楊青, 王宏義 申請人:中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)