[发明专利]一种超轻量级RFID双向认证协议建立的RFID安全通信方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，特别涉及一种超轻量级RFID双向认证协议建立的RFID安全通信方法。 

背景技术

射频识别（Radio Frequency Identification,RFID）是一种具有实时、快速、准确采集等特点的自动识别技术。RFID系统由读写器、标签和应用程序三部分组成，读写器和标签之间采用非接触方式通信。资源有限的低成本RFID系统将成为RFID市场的最主导产品之一，当务之急是解决这些低成本、低等级RFID系统的安全问题，设计出轻量级RFID认证协议。然而，大多数现有的RFID认证协议都存在着某种安全漏洞与隐患或需要过于复杂的操作而RFID无法在低成本、低等级RFID系统实施。 

发明内容

为解决低成本、低等级RFID系统的无线通信安全问题，本发明的目的在于提供一种超轻量级RFID双向认证协议建立的RFID安全通信方法，该方法可满足EPCglobal C1G2规范的RFID技术中读写器（Reader）与标签（Tag）之间的无线通信的安全机制的要求。 

本发明是在RFID系统初始时假设：阅读器和服务器（Server）之间的通信是安全的，标签和阅读器之间的无线通信是不安全的。本发明的目的是解决标签和阅读器之间的无线通信安全问题。本发明的目的通过采取以下技术措施予以实现： 

一种超轻量级RFID双向认证协议建立的RFID安全通信方法，其特征是：RFID系统初始时，由服务器或制造商完成为每一个标签分配一个唯一的1个长度为l-bit安全身份标识码SID_t及1个长度为l-bit秘密价值S_t，服务器将安全身份标识码SID_t以及贴有该标签的物品的相关信息存储于标签，物品进行信息登录时，服务器将与该标签有关的信息：每个标签的安全身份标识码SID_i，当前的秘密价值S_inew及最后成功认证的秘密价值S_iold存储于后端数据库中；RFID系统 的通信认证协议步骤如下： 

（1）读写器首先产生一个随机数R_r,将（Query,R_r）发送给标签； 

（2）标签收到读写器发来的（Query,R_r），首先产生两个随机数R_t,R_t′，再计算: g′＝gmodN，SID_t′＝RRL(SID_t,g′), 然后将(R_t,R_t′，M₁)发送给读写器,读写器再将（R_t,R_t′，M₁,R_r）转发给服务器； 

（3）服务器收到（R_t,R_t′，M₁,R_r），对数据库中的每一对SID_i和S_ix进行验证，其中1≤i≤n，首先验证等式 或者 是否成立，其中 g₁′＝g₁modN，SID_i′＝LRL(SID_i,g₁′), 或者 g₁′＝g₁modN，SID_i′＝LRL(SID_i,g₁′), 如果SID_i和S_ix存在，则该标签通过识别和认证，并转到步骤（4）；否则，认证失败，停止操作； 

（4）服务器计算: g₁′＝g₁modN，SID_i′＝LRL(SID_i,g₁′), 然后更新秘密价值：如果S_ix=S_inew，则S_iold=S_inew，否则S_iold保持不变，然后 最后将（M₂）发给读写器，读写器再将其转发送给标签；