[發明專利]一種基于CRC編碼的RFID輕量級雙向認證方法

有效

• 申請號: 201410422648.8
• 申請日: 2014-08-26
• 公開（公告）號: CN104184733B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發明（設計）人: 張小紅;盧娟;董麗鳳
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06
• 代理公司: 南昌新天下專利商標代理有限公司36115
• 代理人: 施秀瑾

1.一種基于CRC編碼的RFID輕量級雙向認證方法，其特征是首先對RFID系統進行初始化：在后端數據庫和標簽端都為每個標簽存儲一條記錄(IDT，ID，K₁，K₂)，其中ID為電子標簽唯一的身份識別碼，定義其位數為64位，且其在認證過程中保持不變；IDT是在認證過程中為了保證ID的機密性而代替其運算的一個64位的標簽臨時標識符，在每輪認證過程中，其與ID保持一一對應關系，并在協議認證成功后，后端數據庫和標簽端都會對其進行同步更新；K₁、K₂為閱讀器和標簽共享的1行64列的密鑰矩陣；其認證步驟如下：

S01：閱讀器產生一個隨機數R_r，并向電子標簽發送R_r和一個認證請求命令Query；

S02：標簽收到閱讀器發來的Query||R_r后，首先產生一個隨機數R_t，并提取存儲在自身的密鑰矩陣K₁、K₂以及標簽ID和臨時標識符IDT，再結合閱讀器所轉發的隨機數R_r計算下列等式：

A=Rt⊕IDT⊕K1⊕K2,]]>

得到A、B后，將B與R_t進行異或運算，并對運算后的結果進行CRC編碼，編碼結束后再與IDT、K₁進行異或運算：

M1=CRC(B⊕Rt)⊕IDT⊕K1;]]>

S03：標簽端的加密運算結束后，標簽將A||IDT||M₁一起發送給閱讀器；

S04：閱讀器收到標簽發送的信息A||IDT||M₁后，存儲信息并將IDT轉發給后端數據庫；

S05：后端數據庫收到閱讀器的轉發信息IDT后，根據IDT搜索閱讀器和標簽共享的密鑰矩陣K₁、K₂和標簽ID，并一起發回給閱讀器；

S06：閱讀器收到后端數據庫轉發來的消息K₁||ID||K₂后，首先通過等式Rt′=A⊕IDT⊕K1⊕K2]]>求出R_t'，再計算和計算完畢后，再比較M₁'和M₁是否相等，如果它們不相等，則說明閱讀器對標簽認證失敗，結束認證過程；如果相等，則閱讀器對標簽認證成功，繼續計算M2′=CRC(C′⊕Rt′)⊕IDT;]]>

S07：閱讀器計算M₂'后，將其轉發給標簽；

S08：標簽接收到M₂'后，計算M2=CRC(C⊕Rt)⊕IDT,]]>并比較M₂和M₂'；如果兩者不相等，則表示標簽對閱讀器認證失敗，停止認證過程；如果兩者相等，則表示閱讀器和標簽相互認證成功，結束認證過程，同時標簽端的密鑰矩陣K1、K2及標簽臨時標識符IDT進行下列更新：

S09：閱讀器和標簽相互認證成功后，標簽發送認證成功命令success給閱讀器；

S10：閱讀器收到success命令后，將自身產生的隨機數R_r和計算得到的標簽隨機數R_t一起發送給后端數據庫；

S11：后端數據庫接收到閱讀器發送的R_r||R_t后，將自身存儲的K₁、K₂及標簽臨時標識符IDT根據S08的三個等式進行更新，使其與標簽端的K₁、K₂、IDT保持同步。

2.根據權利要求1所述的基于CRC編碼的RFID輕量級雙向認證方法，其特征在于：標簽只需提取自身固有的CRC碼和提供隨機數發生器，利用簡單的邏輯運算和CRC編碼運算，將隨機數R_r和R_t、標簽臨時標識符IDT以及密鑰信息K₁和K₂進行加密生成隨機動態變化的密文，以此作為標簽的身份認證信息。