[發明專利]基于交叉位運算的多標簽批量密鑰無線生成的方法

在審

• 申請號: 201710666239.6
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN107508669A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 柳毅;楊領
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所44329
• 代理人: 楊曉松

技術領域

本發明涉及射頻識別技術領域，特別涉及一種RFID系統中標簽與讀寫器之間共享密鑰生成的方法。

背景技術

無線射頻識別技術(Radio Frequency Identification，RFID)是一種利用射頻信號實現的無接觸信息傳輸，并且通過所傳輸的信息來達到識別的目的。現有的無線射頻識別系統一般包括三部分組成：標簽、讀寫器、后端數據庫，因其系統中的標簽具有體積小、成本低、易攜帶等優點，RFID系統被運用在各個領域中。

在RFID系統中，標簽與讀寫器之間經常要進行通信，兩者在通信之前存在一個雙向認證過程，當且僅當雙向認證成功之后，才會進行后面的信息傳輸。現有的RFID系統中，標簽與讀寫器之間進行雙向認證用到的共享密鑰都是事先設置好的，該方案或多或少存在一定的安全隱患。為了解決上述存在的安全問題，提出一種基于交叉位運算的動態密鑰無線生成算法，該算法使用的具體場景是讀寫器為批量標簽同時分別生成個體密鑰值。該算法中，共享密鑰不再是事先設置好，而是在認證之前通過無線方式生成共享密鑰，共享密鑰最終是由讀寫器與標簽各自生成的隨機數通過交叉位運算加密得到的，從而確保密鑰的安全。

發明內容

本發明提出了一種基于交叉位運算的多標簽批量密鑰無線生成的方法，通過此方法解決了RFID系統中標簽與讀寫器之間共享密鑰無需事先設置好的問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案分為以下六個步驟：

(1)讀寫器R向全組標簽Ti廣播密鑰生成請求命令；

(2)標簽Ti生成隨機數ri，然后計算A和B的值，最后將自身編號i、A、B的值一并傳送給讀寫器R作為響應信息；

(3)讀寫器R比對i，找到與i相對應的IDi_R及IDi_L，驗證標簽Ti的真偽，為真，進行步驟四，否則，密鑰生成算法立刻終止；

(4)讀寫器R生成隨機數rR，然后計算D、E、Ki的值，將Ki作為讀寫器R與標簽Ti之間的共享密鑰值，最后將D和E的值一并傳送給標簽Ti；

(5)標簽Ti比對i，與自身編號不相等，則舍棄該信息，不做任何操作；否則，進行步驟六；

(6)標簽Ti驗證讀寫器R的真偽，為假，算法立刻終止；為真，計算Ki的值，并將Ki作為標簽Ti與讀寫器R之間的共享密鑰值。

在步驟(1)中，讀寫器R向全組標簽Ti廣播密鑰生成請求命令。

在步驟(2)中，標簽Ti生成隨機數ri，然后計算A和B的值，最后將自身編號i、A、B的值一并傳送給讀寫器R作為響應信息。

在步驟(3)中，讀寫器R比對i，找到與i相對應的IDi_R及IDi_L，驗證標簽Ti的真偽，為真，進行步驟四，否則，密鑰生成算法立刻終止。

在步驟(4)中，讀寫器R生成隨機數rR，然后計算D、E、Ki的值，將Ki作為讀寫器R與標簽Ti之間的共享密鑰值，最后將D和E的值一并傳送給標簽Ti。

在步驟(5)中，標簽Ti比對i，與自身編號不相等，則舍棄該信息，不做任何操作；否則，進行步驟六。

在步驟(6)中，標簽Ti驗證讀寫器R的真偽，為假，算法立刻終止；為真，計算Ki的值，并將Ki作為標簽Ti與讀寫器R之間的共享密鑰值

附圖說明

圖1是交叉位運算流程圖

圖2是多標簽批量密鑰生成算法流程圖

具體實施方式

下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。

對協議中出現的符號進行如下說明：

R：讀寫器(可以理解成是讀寫器與后臺數據庫的一個整體)；

T：標簽；

Ti：編號為i的標簽；

i：標簽的編號(假設標簽數量為n個)；

ID_L：標簽的左半部分標識符(長度為L位)；

ID_R：標簽的右半部分標識符(長度為L位)；

IDi_L：標簽Ti的左半部分標識符(長度為L位)；

IDi_R：標簽Ti的右半部分標識符(長度為L位)；

rR：讀寫器產生的隨機數(長度為L位)；

ri：標簽Ti產生的隨機數(長度為L位)；

Ki：讀寫器與標簽Ti之間的共享密鑰(長度為L位)；

Cro()：交叉位運算；

⊕：異或運算；

﹠：與運算。