[发明专利]基于交叉位运算的多标签批量密钥无线生成的方法

说明书

技术领域

本发明涉及射频识别技术领域，特别涉及一种RFID系统中标签与读写器之间共享密钥生成的方法。

背景技术

无线射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)是一种利用射频信号实现的无接触信息传输，并且通过所传输的信息来达到识别的目的。现有的无线射频识别系统一般包括三部分组成：标签、读写器、后端数据库，因其系统中的标签具有体积小、成本低、易携带等优点，RFID系统被运用在各个领域中。

在RFID系统中，标签与读写器之间经常要进行通信，两者在通信之前存在一个双向认证过程，当且仅当双向认证成功之后，才会进行后面的信息传输。现有的RFID系统中，标签与读写器之间进行双向认证用到的共享密钥都是事先设置好的，该方案或多或少存在一定的安全隐患。为了解决上述存在的安全问题，提出一种基于交叉位运算的动态密钥无线生成算法，该算法使用的具体场景是读写器为批量标签同时分别生成个体密钥值。该算法中，共享密钥不再是事先设置好，而是在认证之前通过无线方式生成共享密钥，共享密钥最终是由读写器与标签各自生成的随机数通过交叉位运算加密得到的，从而确保密钥的安全。

发明内容

本发明提出了一种基于交叉位运算的多标签批量密钥无线生成的方法，通过此方法解决了RFID系统中标签与读写器之间共享密钥无需事先设置好的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案分为以下六个步骤：

(1)读写器R向全组标签Ti广播密钥生成请求命令；

(2)标签Ti生成随机数ri，然后计算A和B的值，最后将自身编号i、A、B的值一并传送给读写器R作为响应信息；

(3)读写器R比对i，找到与i相对应的IDi_R及IDi_L，验证标签Ti的真伪，为真，进行步骤四，否则，密钥生成算法立刻终止；

(4)读写器R生成随机数rR，然后计算D、E、Ki的值，将Ki作为读写器R与标签Ti之间的共享密钥值，最后将D和E的值一并传送给标签Ti；

(5)标签Ti比对i，与自身编号不相等，则舍弃该信息，不做任何操作；否则，进行步骤六；

(6)标签Ti验证读写器R的真伪，为假，算法立刻终止；为真，计算Ki的值，并将Ki作为标签Ti与读写器R之间的共享密钥值。

在步骤(1)中，读写器R向全组标签Ti广播密钥生成请求命令。

在步骤(2)中，标签Ti生成随机数ri，然后计算A和B的值，最后将自身编号i、A、B的值一并传送给读写器R作为响应信息。

在步骤(3)中，读写器R比对i，找到与i相对应的IDi_R及IDi_L，验证标签Ti的真伪，为真，进行步骤四，否则，密钥生成算法立刻终止。

在步骤(4)中，读写器R生成随机数rR，然后计算D、E、Ki的值，将Ki作为读写器R与标签Ti之间的共享密钥值，最后将D和E的值一并传送给标签Ti。

在步骤(5)中，标签Ti比对i，与自身编号不相等，则舍弃该信息，不做任何操作；否则，进行步骤六。

在步骤(6)中，标签Ti验证读写器R的真伪，为假，算法立刻终止；为真，计算Ki的值，并将Ki作为标签Ti与读写器R之间的共享密钥值

附图说明

图1是交叉位运算流程图

图2是多标签批量密钥生成算法流程图

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

对协议中出现的符号进行如下说明：

R：读写器(可以理解成是读写器与后台数据库的一个整体)；

T：标签；

Ti：编号为i的标签；

i：标签的编号(假设标签数量为n个)；

ID_L：标签的左半部分标识符(长度为L位)；

ID_R：标签的右半部分标识符(长度为L位)；

IDi_L：标签Ti的左半部分标识符(长度为L位)；

IDi_R：标签Ti的右半部分标识符(长度为L位)；

rR：读写器产生的随机数(长度为L位)；

ri：标签Ti产生的随机数(长度为L位)；

Ki：读写器与标签Ti之间的共享密钥(长度为L位)；

Cro()：交叉位运算；

⊕：异或运算；

﹠：与运算。