[发明专利]基于ECC的射频识别系统安全认证协议

说明书

本发明公开了基于ECC的射频识别系统安全认证协议，其特征在于：协议认证过程如下：步骤S1、协议执行前，对射频识别系统进行初始化，生成对应参数保存于读写器和电子标签之中；步骤S2、协议开始执行，读写器向电子标签发送认证请求和认证信息；步骤S3、电子标签接收到请求并开始计算认证信息并返回读写器；步骤S4、读写器通过电子标签发送的认证信息完成对电子标签合法性的认证；步骤S5、读写器端更新电子标签标识符，并计算认证信息发送到电子标签；步骤S6、电子标签通过认证信息完成对读写器合法性认证，并在电子标签端更新标识符，至此，协议结束。

技术领域

本发明涉及物联网领域，尤其是基于ECC的射频识别系统安全认证协议。

背景技术

物联网(The Internet of Thing，IOT)的定义最早由麻省理工学院于1999年提出，即通过射频识别系统、红外感应器、全球定位系统等信息传感设备，按照约定的协议，将物品与互联网连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。物联网一般由感知层、网络层和应用层构成，而其中用来识别并接收对象新的的感知层是整个物联网正常运行的基础，而射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术正是物联网感知层的核心技术之一。射频识别技术是一种自动识别技术，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，利用无线射频的方式对电子标签或射频卡进行读写，从而达到识别目标和数据交换的目的。随着物联网和射频识别技术的发展，其为人们的日常生活带来非常大的便利，基于物联网和射频识别技术的各项应用开始出现在我们日常生活中的点点滴滴，例如居民二代身份证、各种移动支付卡片、仓储物流追踪、医疗物品追踪、高速公路ETC收费、航空行李托运追踪等。但是这些技术带给我们方便的同时，射频识别系统的安全隐患问题也愈发严重，尤其当射频识别系统涉及到财产、隐私等安全需要的场合，如果无法保证电子标签中的数据安全和无线通信信道中的数据安全，射频识别系统则会为我们日常生活中的隐私安全带来威胁，随时可能泄露隐私数据。主流射频识别通信技术常常应用其电子标签、阅读器、后台服务器之间均采用无线信道进行通信，其安全问题亟待解决，并且目前电子标签受成本限制，计算能力有限，基于密码体制的射频识别安全认证协议成为安全领域的主流研究问题。研究设计基于密码体制且计算通信开销低的RFID安全认证协议具有非常强的现实意义和价值。椭圆曲线密码体制是一种基于椭圆曲线离散对数问题的非对称密码体制，相比较于其他非对分密码体制，ECC在提供同等安全性能的情况下所需要的密钥长度更短，计算速度更快，因此这种密码体制很适用于射频识别系统。因此基于ECC的射频识别安全认证协议有助于解决目前所存在的安全隐患问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供基于ECC的射频识别系统安全认证协议，利用ECC的密钥长度短、计算开销小且安全性能高的特点，实现了对常见通信攻击的防范以及阅读器和电子标签的相互认证。通过BAN逻辑形式化分析以及与当前其他基于ECC的射频识别安全协议性能对比分析来阐明本发明在保证系统安全需求的同时具有更低的运算和存储开销以及更高的执行效率。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：基于ECC的射频识别系统安全认证协议，协议认证过程如下：

步骤S1、协议执行前，对射频识别系统进行初始化，生成对应参数保存于读写器和电子标签之中；

步骤S2、协议开始执行，读写器向电子标签发送认证请求和认证信息；

步骤S3、电子标签接收到请求并开始计算认证信息并返回读写器；

步骤S4、读写器通过电子标签发送的认证信息完成对电子标签合法性的认证；

步骤S5、读写器端更新电子标签标识符，并计算认证信息发送到电子标签；

步骤S6、电子标签通过认证信息完成对读写器合法性认证，并在电子标签端更新标识符，至此，协议结束。