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专利号: 2019105185312
申请人: 吴新胜
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2025-04-21
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于双向认证的高安全性射频识别方法,其特征在于,包括以下步骤:预先在电子标签中存储包括本标签的身份标号ID、索引码IID、共享密钥KSi以及加密密钥Ki,在读写器中存储包括所有索引码IID以及与索引码对应的共享密钥KS1、KS2……KSn,在服务器中存储包括所有关联电子标签的信息,所述信息包括密钥K1、K2……Kn,身份标号ID1、ID2、……IDn;

读写器将认证请求开始时间转换为时间戳TS,作为触发认证请求发送至电子标签;

电子标签判断TS>TSF是否成立,其中TSF为最后一认证请求时间戳,不成立则拒绝回应,成立则执行::令TSF=TS;

产生随机数RT随同索引码IID发送至读写器,读写器接收并产生随机数RR,并将RR、RT与TS连接,通过索引码IID调用对应的共享密钥KSi,采用哈希值左半部分加密成预认证请求γ=fL(KSi,RR||RT||TS)与RR一起发送至电子标签;

电子标签将接收到的TS、RR与RT通过共享密钥KSi计算γ '=fL(KSi,RR||RT||TS),若γ '=γ则通过预认证,否则拒绝回应;

预认证通过后,电子标签向读写器发送本标签的密钥的Hash值Hash(Ki)和采用多密钥Ki公开密钥算法通过密钥Ki加密后的ID号e (ID);

Ki

读写器将RT、Hash(Ki)和e (ID)送入服务器,服务器通过计算每个密钥对应的哈希值确定Ki是否为有效密钥,若是则执行:Ki

采用密钥K1、K2……Ki‑1、Ki+1、Kn对信息e (ID)进行解密,得出ID;

采用Ki对ID与RT的异或结果进行Hash加密运算,取其运算结果的右半部分经由读写器传送至电子标签;

电子标签对接收到RT和存储的ID通过Ki采用哈希值右半部分加密成若β'=β则电子标签与读写器双向身份认证通过,否则双向身份认证不通过;

其中,在所述电子标签中设置有异常计数器,在γ'≠γ或β'≠β时计数器加一,在γ'=γ且β'=β时计数器清零;

当异常计数器数值超过预定阈值时,电子标签在随后规定时长内对任何认证请求不做应答;

其中,所述服务器通过计算每个密钥对应的哈希值确定Ki是否为有效密钥,具体包括:所述服务器按顺序将服务器中存储的密钥进行哈希运算,并与接收的Hash(Ki)进行比对,若相等,则停止计算,判断为有效密钥,否则继续比对,直至完全比对结束,反馈为无效密钥;

其中,所述电子标签中还设置有攻击计数器,在所述异常计数器数值超过预定阈值时攻击计数器加一,在双向身份认证通过或者到达预定时长时攻击计数器清零;

所述攻击计数器每加一,所述电子标签随后对任何认证请求不做应答的规定时长按照比例增加;

其中,当β'≠β时,双向身份认证不通过,此时读写器中设置该ID和Ki关联异常请求计数器并加一;

当异常请求计数器超过预定阈值时,读写器在随后规定时长内保持对该计数器关联的ID和Ki的对应电子标签的静默;

所述规定时长随异常请求计数器超过预定阈值的次数增加按比例延长;

其中,在双向身份认证通过后,读写器将KSi与RR和RT连接,进行哈希值计算得到H(KSi||RT||TS),传输至电子标签,将读写器和电子标签中的共享密钥KSi更新为H(KSi||RT||TS)。

2.一种基于双向认证的高安全性射频识别装置,其特征在于,包括:服务器;

通过有线或无线方式与服务器通信的射频读写器;通过无线方式与读写器通信的射频电子标签;

所述服务器用于存储包括所有关联电子标签的信息,所述信息包括密钥K1、K2……Kn,Ki身份标号ID1、ID2、……IDn,同时接收读写器传输的RT、Hash(Ki)和e (ID),服务器通过计算每个密钥对应的哈希值确定Ki是否为有效密钥,若是则执行:Ki

采用密钥K1、K2……Ki‑1、Ki+1、Kn对信息e (ID)进行解密,得出ID;

采用Ki对ID与RT的异或结果进行Hash加密运算,取其运算结果的右半部分作为第三运算结果采用哈希值右半部分加密成 经由读写器传送至电子标签;

所述射频读写器用于将认证请求开始时间转换为时间戳TS,作为触发认证请求发送至电子标签;接收并产生随机数RR,并将RR、RT与TS连接,通过索引码IID调用对应的共享密钥KSi,采用哈希值左半部分加密成预认证请求γ=fL(KSi,RR||RT||TS)与RR一起发送至电子标签;同时接收电子标签发送的密钥的Hash值Hash(Ki)和采用多密钥公开密钥算法通过密Ki钥Ki加密后的ID号e (ID),并随同RT送入服务器;接收服务器发送的并送入电子标签;

所述电子标签用于判断TS>TSF是否成立,否则拒绝回应,是则执行:令TSF=TS;

产生随机数RT随同索引码IID发送至读写器,读写器接收并产生随机数RR,并将RR、RT与TS连接,通过索引码IID调用对应的共享密钥KSi,采用哈希值左半部分加密成预认证请求γ=fL(KSi,RR||RT||TS)与RR一起发送至电子标签;

电子标签将接收到的TS、RR与RT通过共享密钥KS计算γ '=fL(KSi,RR||RT||TS),若γ '=γ则通过预认证,否则拒绝回应;

预认证通过后,电子标签向读写器发送本标签的密钥的Hash值Hash(Ki)和采用多密钥Ki公开密钥算法通过密钥Ki加密后的ID号e (ID);对接收到RT和存储的ID采用哈希值右半部分加密成 若β'=β则电子标签与读写器双向身份认证通过,否则双向身份认证不通过。

3.一种基于双向认证的高安全性射频识别系统,其特征在于,包括:一个或多个处理器;

存储装置,用于存储一个或多个程序;

基于双向认证的高安全性射频识别装置;

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时,使得基于双向认证的高安全性射频识别装置配合所述一个或多个处理器实现如权利要求1所述的射频识别方法。

4.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1所述的射频识别方法的步骤。