[发明专利]RFID系统的双向认证方法和RFID系统

权利要求书

1.一种RFID系统的双向认证方法，其特征在于，所述RFID系统的读写器和电子标签的预置参数均包括待认证电子标签伪随机身份标识和共享密钥，该方法包括：

所述读写器向所述电子标签发送安全认证请求；

所述电子标签响应于所述安全认证请求，将所述电子标签伪随机身份标识发送至所述读写器；

所述读写器对接收到的电子标签伪随机身份标识进行校验，并在校验通过后，基于所述电子标签伪随机身份标识的汉明重量和预置的共享密钥，通过超轻量级变换函数生成读写器验证请求消息并发送至标签；

所述电子标签基于预置的电子标签伪随机身份标识的汉明重量和共享密钥，对所述读写器验证请求消息进行合法性验证，并在验证通过后，通过超轻量级变换函数生成电子标签验证请求消息发送至所述读写器；

所述读写器对所述电子标签验证请求消息进行合法性验证；

在验证通过后，所述读写器和所述电子标签分别基于预置的电子标签伪随机身份标识的汉明重量、预置的共享密钥、读写器和电子标签的验证请求消息，通过所述超轻量级变换函数更新共享密钥和电子标签伪随机身份标识。

2.根据权利要求1所述的RFID系统的双向认证方法，其特征在于，所述超轻量级变换函数的定义为：

针对两个长度同为n比特的字符串P和Q，基于字符串P和Q的汉明重量和预设的分组大小门限，对字符串P和Q进行分组；

交换两个字符串P和Q的分组方式，并将交换分组方式后两个字符串的子分组分别进行基于汉明重量的循环左移，得到重排后的字符串P’和Q’；

将重排后的两个字符串P’和Q’做如下运算：从低位至高位取字符串P’中偶数位的比特数，以高位至低位的方式依次写入输出字符串的奇数位；从高位至低位取字符串Q’中奇数位的比特数，以低位至高位的方式依次写入输出字符串的偶数位，得到第一组合字符串；分别将字符串P’和Q’剩余的比特位依次组合为第二组合字符串Z，如下式表示：

Z＝z_nz_n-1…z₂z₁＝P’₁Q’₂P’₃Q’₄…P’_2r-1Q’_2r,z_i∈{0,1},i＝1,2,…,n

将第一组合字符串与所述第二组合字符串Z进行异或运算，将得到的字符串作为超轻量级变换函数的输出。

3.根据权利要求1所述的RFID系统的双向认证方法，其特征在于，在S10之前还包括：

所述读写器读取所述电子标签的电子标签唯一标识并发送至所述后台服务器；

所述后台服务器基于所述电子标签唯一标识生成电子标签伪随机身份标识，并随机生成所述电子标签与所述读写器之间的共享密钥；

所述后台服务器保存并发送所述共享密钥和所述电子标签伪随机身份标识至所述读写器；

所述读写器接收并保存所述共享密钥和所述电子标签伪随机身份标识，同时将所述共享密钥和所述电子标签伪随机身份标识发送至所述电子标签；

所述电子标签接收并保存所述共享密钥和所述电子标签伪随机身份标识。

4.根据权利要求1所述的RFID系统的双向认证方法，其特征在于，基于所述电子标签伪随机身份标识的汉明重量和预置的共享密钥，通过超轻量级变换函数生成所述读写器验证请求消息，包括：

S231、所述读写器生成第二随机数，基于所述电子标签伪随机身份标识的汉明重量和所述共享密钥，生成第一字符串和第二字符串，包括以下步骤：

当所述汉明重量为奇数时，将所述共享密钥前半段K_L作为第一字符串K_LorR，将所述共享密钥后半段K_R作为第二字符串K’_LorR；

当所述汉明重量为偶数时，将所述共享密钥后半段K_R作为第一字符串K_LorR，将所述共享密钥前半段K_L作为第二字符串K’_LorR；

S232、基于所述第一字符串和所述第二字符串，通过所述超轻量级变换函数生成所述读写器验证请求消息。