[发明专利]一种搜索射频标签的方法

摘要

本发明公开了一种搜索射频标签的方法，涉及射频标识通信安全技术领域，包括：后端数据库首先将索引信息I_s转发给阅读器，然后阅读器将I_s广播给磁场范围内的所有标签，每一个标签收到信息后将自身存储的索引信息I与收到的I_s进行比较，从而确定该标签是否为目标标签，后端数据库接收到阅读器转发来的确认信息f后，使用自己的密钥k和指针值c进行计算并和f进行比较，从而判断搜索是否成功。本发明采用伪随机数发生器的方法实现低成本标签的安全计算，采用指针值来同步服务器与标签，并通过更新索引信息的方法来保护标签的隐私性和认证性，在整个过程中，后端数据库和标签只需具有实现伪随机数发生器的能力，故该搜索方法高效并且安全。

主权项

1.一种搜索射频标签的方法，其特征在于，该方法应用于后端数据库、阅读器以及标签之间，所述后端数据库和标签采用三个函数和共享三个参数的方法实现了一种标签搜索方法，三个函数分别为：伪随机数发生器PRNG、比特串导出函数F以及比特串导出函数G，共享的三个参数分别为：密钥k、指针值c和索引信息I，标签端采用集成逻辑电路实现该PRNG，而服务器端用软件实现该PRNG，在系统初始化阶段，密钥k为若干个比特的随机比特串，指针c的初始值设置为一个常数，而索引信息I＝F(PRNG(k,c))，在每一次搜索过程中，后端数据库、阅读器和标签三者之间进行安全的信息传送和交换，经过转发、广播、计算、应答、转发、验证、更新的过程，完成目标标签的搜索，具体包括下述步骤：S1、后端数据库将需要进行搜索的目标标签对应的索引信息I_s转发给阅读器；S2、收到从后端数据库转发来的索引信息I_s后，阅读器会将索引信息I_s广播给磁场范围内的所有标签；S3、每一个标签收到索引信息I_s后把它与自身存储区中的索引信息I进行比较，判断是否I_s＝I，如果相等，说明此标签是目标标签，目标标签首先更新自己存储的指针值c←c+1，然后使用存储的密钥k和更新后的指针值c进行计算h＝PRNG(k,c)、I₁＝F(h)、f＝G(h)，并更新索引值：I←I₁，最后将确认信息f返回给阅读器，此时目标标签中存储的指针值c和索引信息I均已更新，其中索引信息I用于进行下一次标签搜索；如果不相等，则说明此标签属于非目标标签，非目标标签不进行任何操作；S4、收到从标签返回的确认信息f后，阅读器会将确认信息f转发给后端数据库；S5、后端数据库接收到阅读器转发来的确认信息f后，使用自身存储的密钥k和指针值c进行计算：h＝PRNG(k,c+1)，I₂＝F(h)，f₁＝G(h)，然后判断是否f＝f₁，如果相等，说明搜索目标标签成功，后端数据库对自身存储的标签信息进行如下更新：c←c+1，I_s←I₂，更新后索引信息I_s用于下一次标签搜索；如果不相等，说明搜索目标标签失败，后端数据库不会对此目标标签存储的信息进行任何更新；S6、若搜索目标标签成功，后端数据库会将搜索成功的信号转发给阅读器；若搜索目标标签失败，后端数据库会将搜索失败的信号转发给阅读器；所述后端数据库与标签之间共享了三个参数：(1)密钥k：表示后端数据库与标签之间共享的密钥，密钥是唯一性的，每个标签都和后端数据库间共享不同的密钥；(2)指针值c：表示后端数据库与标签之间共享的一个整数，其用来保证服务器端与标签的信息同步；(3)索引信息I：是后端数据库与标签之间共享的索引信息，其用来实现快速的标签搜索；所述后端数据库与标签之间所共享的参数的更新方式：(1)指针值c的更新方式：每一次成功搜索后服务器端和标签的指针值都增加一个相同的常数；(2)索引信息I的更新方式：每一次成功搜索后服务器端和标签都用密钥k和更新后的指针值c作为函数PRNG的输入计算得到一个伪随机比特串h，然后利用函数F从h中导出一部分比特串来更新索引信息I。