[發明專利]物聯網場景下的輕量級RFID隱私保護方法、無線通信系統

在審

• 申請號: 201810692784.7
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN109067706A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 樊凱;張晨;江偉;羅琪;李暉
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;G06K17/00;G06F21/62
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

1.一種物聯網場景下的輕量級RFID隱私保護方法，其特征在于，所述物聯網場景下的輕量級RFID隱私保護方法包括：無線射頻識別系統的閱讀器生成一個隨機數Nr，并和詢問請求信息Query一同發給標簽；標簽將Mark的值置00，然后計算出并將結果反饋給閱讀器，閱讀器收到信息后再加上N_R一同發給服務器；服務器根據接收到的信息匹配，如果成功，生成N_S并發送加密信息給閱讀器；閱讀器可以從加密信息中解出TID及N_S，并通過相關計算驗證通信是否安全，最后發送加密后的相關信息給標簽；標簽檢查數據的合法性，計算出K_new，并將更新K的消息發送給閱讀器進一步的發送給服務器；閱讀器與服務器逐次收到更新信息后進行比較，最終三者都實現了K的同步更新；服務器將加密后的K_new逐次發送給標簽，如果K_new相同，標簽置Mark為01；標簽通知服務器新的K一致，服務器及時記錄并返回成功信息；標簽更改Mark為10；協議完成。

2.如權利要求1所述的物聯網場景下的輕量級RFID隱私保護方法，其特征在于，所述物聯網場景下的輕量級RFID隱私保護方法包括以下步驟：

(1)閱讀器生成一個隨機數N_R，初始化請求信息Query，并將其與N_R一同發送給標簽；

(2)標簽接收到N_R后，將Mark的值置00；標簽計算出并將它和N_T一起發送給閱讀器；閱讀器接收到消息后將它們與N_R一起發送到服務器；

(3)服務器收到N_R和N_T，然后根據接收到的索引值搜索IDT中對應的索引內容；如果沒有匹配到，則表示索引值有問題，協議停止；如果匹配到內容，則表示上次會話正確完成，協議繼續；服務器端生成N_S，在完成操作后，服務器同時發送以及給閱讀器；

(4)閱讀器檢查TID及得到N_S，根據漢明重量和可以算出TID，同時通過進行的XOR運算得到N_S；本地計算將接收到的值與其進行比較；如果相同，再計算和并發送至標簽；

(5)標簽收到N_S后，會將和N_R進行XOR運算，檢查TID是否合法；此時標簽擁有三個隨機數N_T,N_R,N_S；之后更新會話密鑰號K，記錄為K_new，其中在第一次會話中，K是由標簽，閱讀器以及服務器共享的默認值；標簽將發送給閱讀器；

(6)閱讀器收到消息后，計算并將其與接收到的比較；如果它們相等，則K更新為K_new；接著閱讀器將發送給服務器，服務器通過相同的方式更新K；最后三者的K都被更新為K_new；

(7)服務器更新了K_new后，會將發送給閱讀器，閱讀器也會將其轉發給標簽；將得到的K_new與原來的值進行比較，如果相同，Mark會置為01，記錄關于K的同步完成；

(8)標簽的Mark置為01后，會通過閱讀器將轉發給服務器，服務器解出Mark并進行檢查；如果它的值是01，那么服務器知道新的K是一致的，并且生成一個新的記錄，添加到IDT，之后將成功更新的通知發送到標簽，標簽將Mark標記的值設置為10，實現了認證與同步。

3.如權利要求2所述的物聯網場景下的輕量級RFID隱私保護方法，其特征在于，所述步驟(1)和步驟(2)中閱讀器包含偽隨機數生成器，交叉混合邏輯運算模塊，循環移位單元，同時存儲了當前的會話密鑰號K及自身的身份標識RID；其中閱讀器，標簽，服務器的K是相同的。

4.如權利要求2所述的物聯網場景下的輕量級RFID隱私保護方法，其特征在于，所述步驟(2)中的標簽交叉混合邏輯運算模塊，記錄了協議的運行進度：

(1)標簽計算出并將它和N_T一起發送給閱讀器；

(2)標簽使用2位的Mark標志來記錄協議的進度。