[发明专利]一种防复制的RFID电子标签系统及其方法

说明书

技术领域

本发明属于电子标签和信息安全技术领域，具体涉及一种防复制的RFID电子标签系统及其方法。

背景技术

RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID电子标签也广泛应用于商品防伪，但是在许多应用环境下，首先需要解决RFID电子标签自身被复制的威胁。

当前RFID电子标签面临的威胁主要包括：标签信息泄露、标签被跟踪、标签通信被干扰、标签认证过程欺骗、标签被物理复制等。通过使用加密技术和安全认证协议技术，上述大多数威胁能够被很好地消除或减弱。而对于RFID电子标签被物理复制的威胁，当前采用的主要方法是使用标签识别号TID(Tag identifier)，每个标签的TID全球唯一，普通用户通过更改TID复制伪造RFID电子标签成本极高，而通常RFID电子标签制造厂商也会遵守行业规则，避免破坏TID的全球唯一性。解决RFID电子标签被物理复制威胁的另一种方法则是采用物理不可复制函数(Physical Unclonable Function，PUF)，PUF技术采用硅片独特的物理特性和IC制造过程的变异性来识别各个硅芯片，判断它们的真伪性，该技术目前国内使用尚少见。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种防复制的RFID电子标签系统及其方法。

一种防复制的RFID电子标签系统，包括RFID(无线射频识别)电子标签、读写器和认证服务器；

所述的RFID电子标签包括天线、射频芯片、微处理器、加密芯片、数字电位计、A/D转换器和存储器；

所述的天线、射频芯片、微处理器、加密芯片、数字电位计、A/D转换器和存储器通过总线连接，封装于RFID电子标签。

所述的天线，用于扩大RFID电子标签的高频、超高频无线通信的通信距离；

所述的射频芯片，用于实现RFID电子标签的高频、超高频无线通信；

微处理器，用于控制存储器读写、控制无线收发操作、将读取的认证服务器的随机数作为输入激励发送至给数字电位计、控制A/D转换器检测数字电位计输出电阻值；

所述的加密芯片，用于将读取的认证服务器的加密后的随机数进行解密，将该RFID电子标签对应的TID信息和A/D转换器输出的数字值进行加密，作为该RFID电子标签的安全认证信息；

所述的数字电位计，用于根据认证服务器的随机数的输入激励控制其芯片游标位置发生变化，形成输出电阻值，并发送至A/D转换器；

所述的A/D转换器，用于将数字电位计输出电阻值转换为数字值；

所述的存储器，用于存储RFID电子标签的TID信息、物品信息和用户数据信息；

所述的读写器，用于通过与RFID电子标签进行无线通讯，对存储器进行信息读写；

所述的认证服务器，用于通过读写器获取RFID电子标签的TID信息，为RFID电子标签生成一个随机数，将随机数通过读写器传送至RFID电子标签；通过读写器获取更新的RFID电子标签的安全认证信息，将RFID电子标签的安全认证信息保存至认证列表中。

所述的认证列表，用于存储RFID电子标签的安全认证信息，记录各个RFID电子标签的认证记录项，认证记录项包括RFID电子标签的TID信息和RFID电子标签的关联随机ID。

该RFID电子标签为高频、超高频电子标签。

使用防复制的RFID电子标签系统的方法，包括以下步骤：

步骤1：初始化认证服务器中各RFID电子标签的TID信息；

步骤1.1：读写器读取RFID电子标签的TID信息；

步骤1.2：认证服务器通过读写器获取RFID电子标签的TID信息，保存至认证列表，初始化相应的认证记录项；

步骤2：认证服务器更新RFID电子标签的安全认证信息；

步骤2.1：认证服务器随机生成一个随机数，并进行加密；

步骤2.2：认证服务器通过读写器将加密后的随机数传送至对应的RFID电子标签；

步骤2.3：RFID电子标签根据认证服器的随机数生成安全认证信息；

步骤2.3.1：加密芯片将认证服务器加密后的随机数进行解密；

步骤2.3.2：微处理器将随机数作为输入激励发送至数字电位计；

步骤2.3.3：数字电位计根据输入激励控制内部游标位置，得到输出电阻值；