[發(fā)明專利]基于物理不可克隆技術(shù)的RFID卡片式智能門鎖

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810711058.5
• 申請日: 2018-07-03
• 公開（公告）號: CN108921995A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹元;周茗蕊;羅超
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)常州校區(qū)
• 主分類號: G07C9/00
• 分類號: G07C9/00;G06F21/73;H04L9/32
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種基于物理不可克隆技術(shù)的RFID卡片式智能門鎖，其特征在于：包括RFID卡片、門鎖和數(shù)據(jù)庫；

數(shù)據(jù)庫設(shè)置在后臺服務(wù)器上，當(dāng)接收到RFID卡片對應(yīng)的ID時(shí)，數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較；數(shù)據(jù)庫用于儲存每個(gè)RFID卡片對應(yīng)的ID；門鎖內(nèi)芯片包括PUF電路，RFID卡片包括RFID模塊，RFID模塊用于產(chǎn)生激勵，PUF電路接收到激勵后，產(chǎn)生對應(yīng)秘鑰，數(shù)據(jù)庫提供匹配源，與PUF電路產(chǎn)生的秘鑰進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)認(rèn)證，基于門鎖密碼認(rèn)證模式進(jìn)行開鎖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物理不可克隆技術(shù)的RFID卡片式智能門鎖，其特征在于：

PUF電路包括輸入激勵單元、PUF實(shí)現(xiàn)單元和檢測輸出單元；

輸入激勵單元接收RFID卡片激勵，輸入激勵單元包括8bit的線性反饋移位寄存器，線性反饋移位寄存器產(chǎn)生兩組Nbit的激勵，分別為CB和CA，其中N為正偶數(shù)；

PUF實(shí)現(xiàn)單元實(shí)現(xiàn)激勵響應(yīng)，PUF實(shí)現(xiàn)單元包括環(huán)形振蕩器模塊和雙向計(jì)數(shù)器，環(huán)形振蕩器模塊基于成對的基本反相級模塊和電流饑餓反相級模塊組成環(huán)形電路；電流饑餓反相級模塊的溫度特性補(bǔ)償振蕩器由于溫度變化產(chǎn)生的頻率漂移；基于硬件復(fù)用，將反相級模塊組成若干個(gè)環(huán)形振蕩器；通過激勵C_B和激勵C_A對環(huán)形振蕩器電路中多路選擇器控制，得到第一頻率RO_A和第二頻率RO_B，第一頻率RO_A和第二頻率RO_B不相等；當(dāng)?shù)谝活l率RO_A輸入到雙向計(jì)數(shù)器后，雙向計(jì)數(shù)器設(shè)置為反向計(jì)數(shù)并且計(jì)數(shù)時(shí)間為T，雙向計(jì)數(shù)器得到一組數(shù)值，所述數(shù)值為第一頻率RO_A與第二頻率RO_B的頻率差值Δf；

檢測輸出單元包括三態(tài)檢測器；Δf進(jìn)入三態(tài)檢測器，三態(tài)檢測器設(shè)定門限值t_threshold，若頻率差值Δf>+t_threshold,則三態(tài)檢測器輸出10；若Δf<-t_threshold,則三態(tài)檢測器輸出01；若-t_threshold<Δf<+t_threshold,則三態(tài)檢測器輸出00。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物理不可克隆技術(shù)的RFID卡片式智能門鎖，其特征在于：

比較任意兩個(gè)個(gè)不同組合的環(huán)形振蕩器的頻率得出隨機(jī)輸出數(shù)字序列，隨機(jī)輸出數(shù)字序列作為RFID的秘鑰。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物理不可克隆技術(shù)的RFID卡片式智能門鎖，其特征在于：

基于門鎖密碼認(rèn)證模式進(jìn)行開鎖，具體包括以下步驟：

S1，門鎖內(nèi)部PUF電路收到RFID卡片發(fā)出的激勵，PUF電路產(chǎn)生秘鑰ID，同時(shí)后臺服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫存儲有所述門鎖對應(yīng)的正確ID，當(dāng)由RFID卡片所產(chǎn)生的秘鑰與正確ID相同時(shí)，RFID卡片為合法卡，是打開門鎖的“鑰匙”，門鎖打開，認(rèn)證完成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于物理不可克隆技術(shù)的RFID卡片式智能門鎖，其特征在于：

PUF實(shí)現(xiàn)單元的響應(yīng)位生成機(jī)制是通過比較不同二極管鉗位型反相器的電壓跳變點(diǎn)V；基于制造工藝的差別，每個(gè)反相器都有不同的電壓跳變點(diǎn)V，每個(gè)PUF電路都存在唯一的激勵響應(yīng)。

6.根據(jù)權(quán)利要2所述的一種基于物理不可克隆技術(shù)的RFID卡片式智能門鎖，其特征在于：

門限值t_threshold根據(jù)歷史數(shù)據(jù)設(shè)定。