[发明专利]基于RFID和区块链的医疗救援物资慈善捐助方法

说明书

本发明公开了一种基于RFID和区块链的医疗救援物资慈善捐助方法，属于信息安全认证技术领域。包括以下步骤：步骤1：医疗救援物资管理者使用的读卡器生成一个随机数rsubgt;r/subgt;并查找（ID’，Ksubgt;i/subgt;，Ksubgt;i‑1/subgt;，S）；步骤2：医疗救援物资标签接收到认证请求后，读取医疗救援物资医疗救援物资管理者的读卡器中存储的（ID，K，Msubgt;0/subgt;），ID是标签的密钥，ID’是读卡器同步保存的标签的密钥ID，Msubgt;0/subgt;是随机数种子，Ksubgt;i/subgt;是读卡器与标签共享的第i次会话的密钥，Ksubgt;i‑1/subgt;是读卡器与标签共享的第i‑1次会话的密钥。本发明是一种改进的RPR+身份认证协议，该方法具有抵抗物理攻击、抵抗重放攻击、抵抗跟踪攻击、抵抗机器学习攻击等功能。

技术领域

本发明涉及一种基于RFID和区块链的医疗救援物资慈善捐助方法，属于信息安全认证技术领域。

背景技术

现有技术“Ren等人结合电阻随机存取存储器(RRAM)组成的物理不可克隆函数(PUF)，提出并实现一种轻量级RFID认证协议，即RPR协议。Ren,Q.,Fu,X.,Wu,H.,et al.ANovel RFID Authentication Protocol Based on Reconfigurable RRAMPUF.Micromachines,2021,12(12):1560-1573.”针对目前信息保护方法有限的轻量RFID加密方案，结合物理不可克隆函数(PUF)，提出了一种新型高效可重构强PUF电路结构的一种轻量级的RFID认证协议，该协议用响应链相互加密算法取代了单向哈希函数。

RPR协议方案注册阶段：

读卡器侧为每个标签存储信息ID’，K_i，K_i-1，S，RS。ID’是读卡器保存的标签的同步密钥，K_i和K_i-1是读卡器与标签共享的密钥，K_i是读卡器与标签共享的第i次会话的密钥，K_i-1是读卡器与标签共享的第i-1次会话的密钥，并将在每次身份验证后进行更新。初始化时，K_i＝K_i-1。S为认证完成标识符，S＝1表示对应标签上一轮认证成功，未受到攻击，S＝0表示上一轮认证失败。RS是一个PUF本地模型。标签保存信息ID，K，M₀，其中，ID是标签的密钥，K是标签与读卡器共享的密钥，M₀是随机数种子。

2.RPR协议方案身份认证阶段

RPR架构主要用于完成标签和医疗救援物资管理者的读卡器之间的交互身份认证，协议流程如图1所示。

3.RPR协议方案重新配置阶段

PUF本地模型是根据每次擦除RRAM单元自身阻力的随机性进行重新配置的。重新配置阶段的总体步骤与注册阶段的不同之处在于，第一步从“形成”操作更改为“设置”操作。可重新配置为RFID标签安全解决方案带来了更大的灵活性。对于使用RRAM PUF的RFID认证系统，标签可以由注册人重新配置，数据库中的RS可以同时更新。

4.RPR协议的追踪攻击

监听阶段：敌手在图1的步骤2.1中，监听到标签的信息ID⊕K作为响应信息发送给医疗救援物资管理者的读卡器；

追踪阶段：敌手重启步骤1到步骤2.1，监听到标签的相应信息仍然是ID⊕K，从而导致追踪攻击发生。即现有技术无法抵抗跟踪攻击。