[发明专利]RFID电子标签数据的篡改检测方法

说明书

技术领域

本发明为RFID电子标签领域，具体涉及一种RFID电子标签的数据保护方法，尤其是一种基于数字水印的RFID电子标签数据的篡改检测方法。

背景技术

随着RFID技术的成熟和市场的发展，电子标签在许多领域和行业中扮演越来越重要的角色，它作为一种非接触的识别技术得到了快速的发展和广泛的应用。由于电子标签数据的重要性，特别是其中存储的用户隐私信息，如果用户使用没有安全保护的电子标签，用户数据就可能在不知情的情况下，被恶意用户读取，从而泄露用户的隐私信息。

目前对RFID电子标签数据的保护，主要是通过数据交换前的身份认证和对数据进行加密存储，解决电子标签的安全问题。但是如果加密密钥被非法用户破解，那么数据的安全性就完全没有了保障，非法用户可以任意修改数据，复制合法用户的电子标签数据，进行非法活动。

本发明通过在RFID电子标签数据中嵌入数字水印，即使加密密钥被破解，也可以通过所嵌入的数字水印判定数据是否被篡改，实现对电子标签数据的第二重保护。

发明内容

目前，RFID电子标签数据的保护，主要是通过存储标签信息时进行加密处理，但一旦密钥被破解，数据就失去保护。本发明目的在于提供一种RFID电子标签数据的篡改检测方法，即使密钥被破解，也能对电子标签数据的完整性进行检测，判断、定位被篡改信息，实现了电子标签数据的第二重保护。

1、水印嵌入方法：通过混沌系统生成实数序列，经阈值函数将实数序列转化为待嵌入的水印信息(0、1二值序列)，按标签地址顺序读取标签信息，并进行二次剩余计算，判断函数返回值，若其返回值与待嵌入水印信息相同，则存储该标签信息对应的数据块地址，并设置为只读权限。

2、提取水印方法：读取地址对应的标签信息，并保存此二进制信息经二次剩余函数计算后的二值返回值，重复以上操作，组合成已嵌入的信息。

3、篡改定位方法：再次将待验证的信息生成二进制序列，并与步骤2提取出的嵌入信息进行比较，因每两比特位代表一个标签地址的信息，故由此来判断待验证的信息是否正确，若不同，则可定位篡改的信息。

本发明的优势是：当标签信息的加密密钥被破解后，恶意篡改者修改信息再次按原地址存储，但通过读取只读存储区已存储的地址信息，并由此地址读取标签信息，再恢复已嵌入信息序列，并通过与待验证信息生成的序列对比，达到双重保护的效果。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

附图说明

表1为本发明中二进制信息权重对应值

图1为本发明中嵌入信息的生成示例图

图2为本发明中嵌入过程的流程图

图3为本发明中检测待保护信息和篡改定位流程图

具体实施方式

1、在图1的实施例中，

1)对于电子标签信息(二进制比特形式)通过公式∑_0≤n＜12^n-1b_n转化为0至1之间的小数值，不同值的小数代表着不同的待保护标签信息。

2)混沌系统是一种复杂的非线性动力系统，具有对初始条件和混沌参数高敏感性，生成的混沌序列具有非周期和随机性的特点，因此混沌系统被广泛运用于图像加密。其中Logistic映射是一种经典的混沌序列生成器。

此公式可表示为x_k+1＝-4(x_k-0.5)²+1，将步骤(1)中所生成的初值代入公式，经过数次迭代，将产生一个混沌实数序列{x_k：k＝0，1，2…}，由于电子标签中存储的是二进制数据，故需要将此实数序列转变为二进制序列。由于混沌映射所生成的混沌序列{x_k：k＝0，1，2…..}，由于此概率密度函数不依赖初值，故具有遍历性，由此可计算混沌轨迹的点的均值为0.5，故可以选择为阈值函数的阈值，当混沌实数序列的值大于0.5时取0，反正取1，故由此将混沌实数序列转化为二值量化序列y_k。

3)对由步骤1)产生的不同小数值经步骤2)生成对应不同的二值量化序列y_k，取其中的2比特作为子水印，再将生成的不同子水印联接，生成待嵌入的数字水印。在数字水印信息中，每两比位特代表不同的待保护标签信息。

4)基于海明码的水印校验