[发明专利]RFID标签的批量认证方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线射频识别(Radio Frequency Identification，简称：RFID)标签的批量认证方法及系统，属于产品防伪技术领域。

背景技术

RFID技术是从二十世纪90年代兴起的一项非接触式自动识别技术。它通过无线射频方式进行非接触式双向通信，同其他识别技术相比，具有适应环境能力强、抗干扰强、可并行识别，可重写等诸有点。

现有的RFID系统主要由两大组成部分：RFID标签(Tag)和阅读器(Reader)。其中，RFID标签由耦合元件及芯片组成，其中包括：加密电路、电可擦除可编程式只读存储器((Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称：EEPROM)、微控制单元(Micro Control Unit，简称：MCU)及射频发射天线等。

近年来，RFID驱动的防伪技术得到了广泛应用。现有利用RFID标签进行防伪的方式是制造商将一个世界唯一的序列号同时存储到RFID标签和后台数据库内，再将该RFID标签贴在物品上。当客户需要对物品进行认证时，通过阅读器获取RFID标签中存储的序列号，并将该序列号发送到认证服务器，由认证服务器在后台数据库中进行查找，如果该序列号存在，则该物品视为真品否则被视为假货。

由于无线射频信号通道开放，攻击者很容易偷听到序列号，并制造伪标签从事造假活动。为了进一步提高防伪能力，在RFID标签防伪技术中还引入了加密技术。其中通过哈希函数方式获取RFID标签的数字签名的方式最为常见。其主要思想是：阅读器不是直接获取RFID标签的序列号，而是获取与RFID标签的序列号相关的数字签名。具体过程如下：阅读器发送带有随机数的请求给RFID标签；RFID标签在接收到请求后，将随机数和自己存储的序列号进行凑杂(Hash)计算，产生一个唯一的数字签名，返回给阅读器；阅读器再将数字签名与随机数转发给认证服务器；认证服务器通过搜索数据库中的所有序列号，并逐个对随机数进行凑杂计算；如果存在一个序列号能够产生与阅读器返回相同的数字签名，则该RFID标签被成功认证，相关联的物品被视为真品；否则认证失败，相关联的物品被视为假货。

现有这种利用RFID标签的防伪技术虽然简单有效、安全可靠，但当需要对一批物品进行批量认证时，存在如下缺陷：

(1)认证速度慢

在对每个RFID标签进行认证之前，为防止多个RFID标签之间的信号冲突，阅读器需要进行RFID标签识别(Identification)，即建立阅读器与每个RFID标签之间的单独会话(Session)，保证在每个会话中只有一个RFID标签向阅读器发送数字签名。现有的RFID标签识别算法可以分为两类：一种基于帧和时间片的你好(ALOHA)协议；另一种基于二进制树(Binary Tree)。这些算法又被称为反冲突算法(Anti-Collision Algorithms)，速度较慢，导致RFID标签识别过程是一个很耗时的过程。

(2)需要认证的数据量大

现有单个RFID标签的认证过程中通常采用MD5或SHA-1哈希函数进行凑杂计算。为了提高对后台数据库的检索速度，制造商往往需要在RFID标签内存储多个序列号，从而加速认证过程。这种通过增加检索信息量来提高检索速度的算法需要RIFD标签一次传送多个数字签名，每个数字签名为20比特，这大大增加了需要认证的数据量，降低了阅读器的认证速度。

(3)认证服务器负载过重

由于在进行批量认证时有大量的数字签名需要认证，因此会引发认证服务器端的网络拥塞，从而增大认证延迟。

发明内容

本发明提供一种RFID标签的批量认证方法及系统，用以提高批量认证的效率。

本发明一方面提供一种RFID标签的批量认证方法，其中包括：

阅读器从认证服务器获取帧长f值和随机数r值；

所述阅读器向各个RFID标签广播发送携带有所述f值和r值的扫描信号；

当收到来自于所述阅读器的扫描信号后，所述RFID标签在由自身保存的序列号k与所述f值和r值确定的时间片内向所述阅读器发送响应信号；

所述阅读器将接收到的多个所述响应信号构建为响应向量ES，发送给所述认证服务器；

所述认证服务器对所述ES中的向量元素ES[i]进行逐一探测，当没有探测到无效响应信号时，认证成功，否则认证失败。

本发明另一方面提供一种RFID标签的批量认证系统，其中包括阅读器、多个RFID标签和认证服务器，其中：