[發明專利]一種ECC結合輕量級Hash函數的RFID系統安全認證方法

有效

• 申請號: 201510345456.6
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN104901812B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 黎遠松;彭龑;劉小芳;梁金明
• 申請（專利權）人: 四川理工學院
• 主分類號: H04L9/32
• 分類號: H04L9/32;G06K7/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 裴娜

1.一種ECC結合輕量級Hash函數的RFID系統安全認證方法，其特征在于，所述的ECC結合輕量級Hash函數的RFID系統安全認證方法包括：

步驟一、在標簽與閱讀器之間進行通信時，利用橢圓曲線離散對數法對閱讀器身份進行認證和驗證；

步驟二、使用Quark輕量級哈希算法的橢圓曲線數字簽名算法對標簽身份進行認證和驗證；

閱讀器身份認證和驗證的方法為：

第一步、閱讀器選擇一個隨機數r₁∈Z_n且計算R₁＝r₁；

第二步、閱讀器初始化對應的i₁值且將R₁和i₁發送給標簽；

第三步、閱讀器通過r₁改變i₁值，根據收到的消息，標簽檢查i₂是否比i₁值大，i₂初始化為0；

如果結果為真，標簽用i₁代替i₂且選擇隨機數r₂∈Z_n，然后，標簽計算等式r₃＝X(r₂.P)*Y(R₁)，其中P為閱讀器的公鑰，*為(r₂×P)橫坐標與R₁縱坐標的非代數運算，如果是二進制，則為位同與，如果是質數，則為按位異或運算，且標簽將r₃發送給閱讀器；

第四步、閱讀器接收到r₃后，將計算R₂＝r₁×ID_t+r₃×s₃，且將R₂發送給標簽；

第五步、標簽檢查等式是否成立，標簽驗證閱讀器是否可信；

標簽身份認證的方法為：

(1)根據s₂和ID_t計算初始機密點s₁∈E(F_g)；

(2)標簽計算s₂＝f(X(s₁))×P，生成第2個機密點，一旦生成第2個機密點，標簽將選擇隨機整數k∈Z_g且計算曲線坐標點(x,y)＝k×G；

(3)標簽首先計算d＝x mod n，然后將數字信號消息(d,c)發送給閱讀器；

(4)如果d＝0，標簽重新選擇隨機數k∈Z_g且計算下一個曲線坐標點；標簽計算ID_t＝Mb(X(s₁))*Mb(X(s₂))×P，式中Mb將會輸出輸入值的一些中間比特位；操作數*為非代數操作符∈F_g，作用于第一個機密點和第二個機密點；

(5)標簽計算c＝k(hash(ID_t)+X(s₁)×d)，如果c＝0，標簽將選擇另一個整數k同時開始運行上述算法，最后，標簽將計算值(c,d)和ID_t并發送給閱讀器；

標簽身份驗證的方法為：

1)閱讀器選擇隨機整數r_s∈Z_n且計算它的公鑰p_r＝r_s×P，對j∈[1,n-1]，閱讀器檢查是否d,c∈Z_n；

2)若結果可信，閱讀器計算h＝Hash(ID_t)，其中，Hash為Quark輕量級哈希函數；

3)一旦完成計算ID_t的哈希函數，閱讀器選擇h值最左邊的比特位作為z值；

4)閱讀器計算w,u₁,u₂，計算曲線坐標點(x,y)＝u₁×P+p_r；

5)如果等式r＝x mod n成立，則閱讀器會將標簽的數字簽名作為標簽可信性的標志。