[發明專利]一種基于中國剩余定理的RFID系統群組標簽認證方法有效
| 申請號： | 201910902597.1 | 申請日： | 2019-09-24 |
| 公開（公告）號： | CN110677401B | 公開（公告）日： | 2021-07-30 |
| 發明（設計）人： | 古天龍;苑斌;常亮;劉憶寧;李龍;程洪圓;高慧 | 申請（專利權）人： | 桂林電子科技大學 |
| 主分類號： | H04L29/06 | 分類號： | H04L29/06 |
| 代理公司： | 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112 | 代理人： | 楊雪梅 |
| 地址： | 541004 廣西*** | 國省代碼： | 廣西;45 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 中國 剩余 定理 rfid 系統 標簽 認證 方法 | ||
1.一種基于中國剩余定理的RFID系統群組標簽認證方法，所述RFID系統設有后臺數據庫及與后臺數據庫連接的閱讀器，閱讀器外接多個群組標簽，其特征在于，該方法包括如下步驟：
1)后臺數據庫認證初始化：
(1)假設其中一個群組標簽的個數為n個，后臺數據庫選取兩個大素數p和q，并且滿足然后從后臺數據庫中的中選取n個兩兩互素的私鑰sk1,sk2,sk3…skn，最后計算其中表示p階的乘法循環群；
(2)后臺數據庫用私鑰分別計算得到然后計算xi×yi≡1modski，得到所有的yi以及vari＝xi×yi，最后將所有的vari求和得到其中xi、yi、vari為單個標簽的參數，μ為該群組所有標簽的參數；
(3)為該群組中的每個標簽分配ID1,ID2,…IDn，并選擇一個初始群組共享密鑰kg＜q＜ski＜p且滿足rg＝μ×kg，其中rg為初始公開傳遞的密鑰參數，表示后臺數據庫中的q階的乘法循環群；
(4)然后在后臺數據庫中存儲(ID1,sk1,kg,x1,y1)，(ID2,sk2,kg,x2,y2)，……(IDn,skn,kg,xn,yn)；
(5)從后臺數據庫選取三個單向哈希函數H1(),H2(),H3()，并且均滿足
2)標簽的登記：后臺數據庫完成初始化后，對該群組中的每個標簽進行登記注冊，每個標簽通過安全的通道獲得自己的(IDi,ski,kg)，即(ID1,sk1,kg)，(ID2,sk2,kg)，……，(IDn,skn,kg)的信息參數；
3)后臺數據庫認證標簽：
(1)閱讀器向該群組中的每個標簽同時發送認證query和隨機數α1；
(2)每個標簽接收到認證query和隨機數α1后，利用自身存儲的(IDi,ski,kg)進行以下計算：即N1＝H1(kg)，
(3)完成上述計算后，每個標簽向閱讀器發送自己的回應信息(M1,N1)，(M2,N2)，……，(Mn,Nn)；
(4)閱讀器收到每個標簽的回應信息后，對比每條回應消息中的后半部分(Ni)，如果(N1＝N2＝…＝Nn)，則表示所有標簽為同一群組的標簽，初步判定沒有其他群組的標簽，然后將回應消息整合為{(M1,M2,…,Mn)，(N1,N2,…,Nn),α1}，并通過安全信道將{(M1,M2,…,Mn)，(N1,N2,…,Nn),α1}發送給后臺數據庫；
(5)后臺數據庫收到{(M1,M2,…,Mn)，(N1,N2,…,Nn),α1}后，首先通過(N1,N2,…,Nn)的值，查找后臺數據庫中的初始群組共享密鑰kg，并計算H1(kg)，若找到與(N1,N2,…,Nn)的值相等的kg，則證明該群組為合法的群組，并確定該群組的位置，并找出存儲在后臺數據庫中的其他信息；
(6)然后將(M1,M2,…,Mn)中的每條信息進行以下操作：即并將進行求和，得到
(7)將收到的α1及確定該群組的其他信息ID1,ID2,…IDn，分別進行如下計算：即H1(ID1||α1)，H1(ID2||α1)，……，H1(IDn||α1)，然后將H1(ID1||α1)，H1(ID2||α1)，……，H1(IDn||α1)進行求和，得到
(8)比較與是否相等，若相等，則證明該群組中的所有標簽均為合法標簽，并且通過后臺數據庫的認證；若不相等，則證明該群組中至少存在一個非法標簽，或者標簽受到了攻擊，然后將的結果與后臺數據庫計算出的每一項H1(IDi||α1)進行比對，確定成立的每一個標簽的IDi，找出與的結果不相等的標簽，并通過H1(IDi||α1)來確定不相等標簽的IDi；
4)標簽認證后臺數據庫：
(1)認證該群組中的所有標簽為合法標簽后，后臺數據庫將該群組的初始群組共享密鑰kg更新為群組共享密鑰k′g，且k′g＜q＜ski＜p，計算r′g＝μ×k′g，其中r′g表示為公開傳遞的密鑰參數；
(2)后臺數據庫同時生成一個隨機數α2，并計算H2(k′g||α2)的值，然后將{r′g,H2(k′g||α2),α2}發送給閱讀器；
(3)閱讀器將{r′g,H2(k′g||α2),α2}轉發給該群組中的每個標簽，每個標簽收到{r′g,H2(k′g||α2),α2}后，通過計算r′gmodski，即r′gmodsk1＝k′g，r′gmodsk2＝k′g，……，r′gmodskn＝k′g，每個標簽同時來獲得更新后的群組共享密鑰k′g；
(4)然后每個標簽再通過收到的隨機數α2和算出的群組共享密鑰k′g，計算H′2(k′g||α2)的值，將H′2(k′g||α2)的值與H2(k′g||α2)的值進行對比，若他們的值相等，則表示每個標簽認證了閱讀器和后臺數據庫的合法性，則每個標簽的群組共享密鑰確認更新為k′g；
(5)每個標簽利用群組共享密鑰k′g，計算H3(k′g||α2+1)的值，然后將此值發送給閱讀器；
(6)閱讀器收到H3(k′g||α2+1)的值后，將H3(k′g||α2+1)的值發送給后臺數據庫，后臺數據庫計算H′3(k′g||α2+1)，并比較H3(k′g||α2+1)與H′3(k′g||α2+1)是否相等，若相等，則證明每個標簽中的群組共享密鑰k′g已經更新成功；
(7)最后，后臺數據庫最終確定更新的群組共享密鑰為k′g，k′g用于下一次對該群組標簽的認證；
5)群組標簽的管理：
(1)若步驟3)中的第8步檢測出問題標簽后，假設檢測出的標簽IDj存在問題，沒有通過后臺數據庫的認證，則需要將標簽IDj從本群組中去除，標簽IDj不與其它的標簽共享該群組共享密鑰；
(2)在后臺數據庫查找到標簽IDj的varj值，計算μ′＝μ-varj，然后后臺數據庫選取群組共享密鑰k′g，并計算r′g＝μ′×k′g；
(3)向群組中的每個標簽發送{r′g,H2(k′g||α2),α2}，標簽同樣通過r′gmodski＝k′g來獲得群組共享密鑰k′g，即使標簽IDj能夠得到r′g，而μ′中不再含有varj，因此r′gmodskj≠k′g，所以標簽IDj不能得到更新后的群組共享密鑰k′g；
(4)只有通過認證合法的標簽才能得到更新后的群組共享密鑰k′g，然后進行步驟4)中第5-7步的操作，最終完成標簽與后臺數據庫的雙向認證。
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于桂林電子科技大學，未經桂林電子科技大學許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201910902597.1/1.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
