一種實(shí)現(xiàn)rfid加密通信的wapi模塊電路及加密方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)安全傳輸領(lǐng)域，具體設(shè)及一種用mini UICC卡實(shí)現(xiàn)RFID加密通信 的模塊電路及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著移動(dòng)通信的發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)中安全問(wèn)題也日益嚴(yán)重。一般情況下，網(wǎng)絡(luò)通信中 主要面臨截?cái)?、中斷、篡改、偽造運(yùn)四種安全威脅，其中截獲攻擊屬于被動(dòng)攻擊，其余=種都 屬主動(dòng)攻擊。一般情況下，無(wú)線通信上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包未加密和處理，很容易發(fā)生被竊聽、截 取、篡改、偽造 W及發(fā)送者抵賴等問(wèn)題，在數(shù)據(jù)包傳輸?shù)倪^(guò)程中，很容易泄露信息，造成不可 估量的損失。
[0003] 如今RFID射頻標(biāo)簽技術(shù)，具有非接觸、快速實(shí)時(shí)閱讀、無(wú)源等顯著特點(diǎn)，被廣泛應(yīng) 用于數(shù)據(jù)采集、物流領(lǐng)域。
[0004] 在RFID射頻標(biāo)簽通訊過(guò)程中，在無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)送與接收的過(guò)程中，如何使用一種無(wú) 線數(shù)據(jù)通信加密手段，提高RFID射頻標(biāo)簽無(wú)線數(shù)據(jù)通信的安全性保障，成為研究的課題。
[0005] RFID(Radio Frequen巧Identification)技術(shù)，又稱無(wú)線射頻識(shí)別，是一種通信 技術(shù)，可通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間 建立機(jī)械或光學(xué)接觸。
[0006] WAPI((Wireless LAN Authentication and Priva巧 Infrastructure)無(wú)線局域 網(wǎng)鑒別和保密基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，是一種安全協(xié)議，同時(shí)也是中國(guó)無(wú)線局域網(wǎng)安全強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為提高現(xiàn)有技術(shù)的安全性不足，本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)RFID加密通信的模塊電路及 方法，采用mini UICC卡(通用集成電路卡），通過(guò)無(wú)線加密通信大大提高了數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程 中的安全性。
[000引本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種實(shí)現(xiàn)RFID加密通信的WAPI模塊電路，包括應(yīng)用處 理器、W及與所述應(yīng)用處理器相連接的電源模塊，無(wú)線模塊，mini UICC卡和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊， 所述應(yīng)用處理器與mini UICC卡之間通過(guò)SPI接口連接，應(yīng)用處理器與無(wú)線模塊之間通過(guò) USB接口連接，同時(shí)無(wú)線模塊還與天線連接；
[0009] 所述應(yīng)用處理器包括兩個(gè)GPIO接口，其分別與所述mini UICC卡的SPI狀態(tài)信號(hào)接 口和SPI復(fù)位信號(hào)接口連接；
[0010] 所述應(yīng)用處理器包括兩組USB通信接口，其中一組為USB主設(shè)備接口--USB 2接口， 另一組為USB從設(shè)備接口一USB 1接口，所述USB 2接口與無(wú)線模塊連接，所述USBl接口與外 設(shè)/用戶接口連接。
[0011] 進(jìn)一步的，所述應(yīng)用處理器包括兩組SPI通信接口，其中一組為SPI主設(shè)備接口，另 一組為SPI從設(shè)備接口，所述的SPI主設(shè)備接口與mini UICC卡通信連接；
[0012] 進(jìn)一步的，所述的應(yīng)用處理器為SAM9263處理器。
[0013] 進(jìn)一步的，所述的無(wú)線模塊為WAPI無(wú)線模塊。
[0014] 進(jìn)一步的，所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊包括NAND和SDRAM存儲(chǔ)器。
[001引進(jìn)一步的，該模塊電路的模塊接口連接器采用高度2.5 ±0 . Imm的ZIF扁平連接器 或FPC連接器。
[0016] 進(jìn)一步的，所述天線采用表貼天線，表貼于無(wú)線模塊上;或者所述天線采用外接天 線，并且無(wú)線模塊上設(shè)有天線接口，所述外接天線連接在天線接口上。
[0017] 本發(fā)明還提供一種利用實(shí)現(xiàn)RFID加密通信的WAPI模塊電路實(shí)現(xiàn)的一種實(shí)RFID加 密的方法，其特征在于，包括數(shù)據(jù)發(fā)送--即下行過(guò)程，和數(shù)據(jù)接收--即上行過(guò)程兩個(gè)過(guò)程；
[0018] 所述上行過(guò)程也分為二個(gè)步驟：
[0019] 步驟1，即RFID數(shù)據(jù)上行，用戶RFID閱讀器從RFID標(biāo)簽接收到密文（即加密后的數(shù) 據(jù)），該密文通過(guò)USBl接口發(fā)送到應(yīng)用處理器；然后應(yīng)用處理器將密文從SPI接口發(fā)送到 mini UICC卡;mini UICC卡對(duì)數(shù)據(jù)解密后將明文（即解密后的數(shù)據(jù))從SPI接口，發(fā)送返回到 應(yīng)用處理器；
[0020] 步驟2,即數(shù)據(jù)無(wú)線上行，應(yīng)用處理器接收到來(lái)自mini UICC卡的明文W后，將明文 從USB 2接口發(fā)送到無(wú)線模塊，無(wú)線模塊將按WAPI協(xié)議，加密后將加密數(shù)據(jù)發(fā)送給無(wú)線AP 端；
[0021 ]所述下行過(guò)程也分為二個(gè)步驟：
[0022] 步驟1，即數(shù)據(jù)無(wú)線下行，無(wú)線AP端按WAPI協(xié)議，發(fā)送數(shù)據(jù)到無(wú)線模塊;無(wú)線模塊將 按WAPI協(xié)議，將接收到的下行數(shù)據(jù)解密;然后通過(guò)USB2接口發(fā)送到應(yīng)用處理器；
[0023] 步驟2,即RFID數(shù)據(jù)下行，應(yīng)用處理器從USB2接口接收到明文數(shù)據(jù)后，將下行明文 從SPI接口發(fā)送到mini UICC卡;mini UICC卡加密后，產(chǎn)生的密文從SPI接口發(fā)送返回到應(yīng) 用處理器;應(yīng)用處理器將密文通過(guò)USBl接口發(fā)送到RFID閱讀器;RFID閱讀器將密文無(wú)線發(fā) 送到RFID標(biāo)簽，供RFID標(biāo)簽對(duì)密文處理。
[0024] 本發(fā)明的有益效果是:接口設(shè)計(jì)合理，應(yīng)用范圍廣泛，適用于前端數(shù)據(jù)采集，并W 無(wú)線局域網(wǎng)WI-FI、WAPI方式聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備，適用于專網(wǎng)用戶的數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)采集、物聯(lián)網(wǎng)、 數(shù)據(jù)互聯(lián)互通進(jìn)行全鏈路、無(wú)縫加密通信;通過(guò)無(wú)線加密通信大大提高了數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程 中的安全性。同時(shí)可W為客戶提供小型化模塊，便于用戶產(chǎn)品開發(fā)實(shí)現(xiàn)小型化，W及為客戶 提供標(biāo)準(zhǔn)用戶接口及API開發(fā)接口，支持主流OS: Windows、Linux、An化O id，便于用戶產(chǎn)品二 次開發(fā)，并大大縮短開發(fā)周期。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1是模塊電路的電路框圖。
[00%]圖2是模塊電路中的應(yīng)用處理器和mini UICC卡連接圖。
[0027] 圖3是模塊電路的結(jié)構(gòu)圖。
[0028] 圖4是模塊電路中的應(yīng)用處理器和無(wú)線模塊連接圖。
[0029] 圖5是加密方法的處理流程圖。
[0030] 圖6是模塊電路的典型應(yīng)用圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031 ]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0032] 如圖1所示，一種用mini UICC卡實(shí)現(xiàn)RFID加密的模塊電路，包括應(yīng)用處理器，W及 與所述應(yīng)用處理器相連接電源模塊(DC-DC)，無(wú)線模塊，應(yīng)用處理器，mini UICC卡和數(shù)據(jù)存 儲(chǔ)模塊，所述應(yīng)用處理器與mini UICC卡之間通過(guò)SPI(串行外設(shè)接口）接口連接，應(yīng)用處理 器與無(wú)線模塊之間通過(guò)USB(通用串行總線)接口連接，同時(shí)無(wú)線模塊還與天線連接。
[0033] 如圖2所示，本發(fā)明中，使用的Mini-UICC卡具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和運(yùn)算能力，具有數(shù)據(jù)加 解密功能的特征，W及具有用戶接口為SPI通信接口的特征。該Mini-UICC卡可與設(shè)備實(shí)現(xiàn) 機(jī)卡分離，其尺寸為：15mmX12mmX0.76mm，與俗稱micro SIM卡同尺寸。mini UICC卡與應(yīng) 用處理器的通信電路圖連接如圖2。應(yīng)用處理器具有SPI通信接口，它應(yīng)提供SPI時(shí)鐘、SPI數(shù) 據(jù)輸入信號(hào)、SPI數(shù)據(jù)輸出信號(hào)、SPI數(shù)據(jù)片選信號(hào)，而UICC卡工作需要硬件交互應(yīng)答信 號(hào)一一SPI狀態(tài)信號(hào)和SPI復(fù)位信號(hào)。本設(shè)計(jì)采用應(yīng)用處理器GPIO 口資源，即應(yīng)用處理器提 供二個(gè)GPIO口，與UICC卡的SPI狀態(tài)信號(hào)和SPI復(fù)位信號(hào)對(duì)接，從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)用處理器對(duì)mini UICC卡的通信的流程響應(yīng)及控制。該UICC卡接口定義下表所示。
[0036] 表中可W看出，UICC卡與SIM卡雖然外形相似，也可機(jī)卡分離使用，但接口定義不 相同。
[0037] 如圖4所示，無(wú)線模塊部分，無(wú)線模塊為WAPI(或WI-FI)無(wú)線模塊。其主要功能是與 無(wú)線AP組成無(wú)線局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)短距離無(wú)線通信。WI-FI通信，主要是實(shí)現(xiàn)基于IE邸802.11無(wú) 線局域網(wǎng)的通信；而WAPI通信，是繼WI-FI標(biāo)準(zhǔn)之后，對(duì)數(shù)據(jù)通信安全性方面，增加技術(shù)處 理，采用鑒權(quán)和密鑰管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸保護(hù)，W