[发明专利]一种可切换为安全模式的电子标签及切换的方法

说明书

技术领域

本发明属于射频识别（RFID）技术领域，具体涉及一种电子标签，尤其涉及一种可切换为安全模式的电子标签及切换的方法。

背景技术

射频识别是一种通过电磁波进行非接触双向通道的自动识别技术，射频识别的基本系统包括电子标签（以下简称标签）和读写器，是一种操作快捷方便的非接触式自动识别技术。该技术可同时识别多个运动的目标，并可工作于各种复杂环境中，其应用能够有效地提高企业生产制造的自动化程度。电子标签技术目前多用于供应链管理，资产管理，电子证照等领域，并且正朝着更多元化、更广阔的应用前景前进。

RFID技术的推进使得人们的生活变得更加方便，但是随着RFID系统在药品防伪、医疗保健等新兴领域的应用的发展，RFID技术可能导致的隐私和安全问题受到越来越广泛的关注。例如，贴有电子标签的药品在物流过程中不存在隐私的问题，但是当病人买了这个药品并且随身携带时，非授权的读取就有可能侵犯病人的隐私权。现有技术中，现有针对电子标签安全性的解决方案多集中在密码算法、安全协议及其与电子标签系统的结合，要实现这一点往往需要在电子标签上附加新的模块电路与运算时间，这往往会违背电子标签本身设计的初衷：低成本，低功耗，较远读写距离。同时由于加解密的时间要求，带安全特性的RFID系统较难应付短时间内大批量的操作。这样的安全标签在提高安全性的同时大大降低了性能，不适合在物流管理中使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可切换成安全模式的电子标签及切换的方法，在商品售出时，用切换指令将普通标签转换为安全模式的标签，转换动作不可逆，之后标签只响应安全指令，同时调整阻抗匹配的参数，将远场通信转换为近场通信，从而减少电子标签的读写距离，进一步提高安全性。

本发明提供的可切换为安全模式的电子标签，包括安全模块（AES & AES_CTRL）、控制模块（Control）、射频前端模块、调制模块（Mod）、解码模块（Decode）、校验码模块（CRC16）、输出控制模块（OCU）、随机数生成模块（PRNG）、后端存储器模块，其电路的连接方式为：解调模块（Demod）与射频前端模块相连，对模拟解调后的数据进行异步的数字解调；而安全模块（AES & AES_CTRL）、调制模块（Mod）、控制模块（Control）、解码模块（Decode）、校验码模块（CRC16）、输出控制模块（OCU）与随机数生成模块（PRNG）均连接到数据通路BUS来完成互连，同时数据通路BUS也连接到后端的存储器模块（Interface&PROM），来完成整个电路的连接。

用户要激活电子标签时，读写器向标签发送安全模式的切换指令，通过切换指令将标签的安全标志位secure_bit置为1，将标签转换为安全标签，启动安全状态（Crypto状态），启动标签中的安全模块，并将标签的工作模式从远场通信转换为近场通信；

然后，为了进行读写器与标签的安全通信，标签需要利用双向认证密钥、安全模块、控制模块来响应读写器发出的安全认证指令Crypto_Authenticate完成双向认证协议，如果双向认证成功，则标签通过控制模块将标签的安全认证标志位Authenticate_bit位置为1，然后利用Crypto_Comm指令进行加密安全通信；如果双向认证失败，则标签对安全认证指令保持静默，此次通信结束。

本发明中，所述安全模块（AES & AES_CTRL）包括密码算法模块（AES），用于对数据进行加密，及用于对解调过的信号进行解码，并且支持安全指令的解码，还包括切换指令Crypto_En、安全通信指令Crypto_comm、安全认证指令Crypto_Authenticate；

本发明中，所述控制模块（Control），用于通过其他各个模块传递的输入信号，判断标签的状态和动作，并生成外围控制信号，支持安全状态机（Crypto），对安全指令进行响应，支持安全/非安全标签的切换以及标签的认证；

本发明中，所述存储器模块（Interface&PROM），存储的内容包括，安全模式下的安全认证协议所需要的双向认证密钥以及非安全模式/安全模式切换时所需要的切换密钥（Crypto_Password）；

本发明中，所述射频前端模块与控制模块配合，通过选择电路来切换接入的电阻值，以实现阻抗切换。

本发明提供的可切换为安全模式的电子标签切换的方法，具体步骤包括，