CN101685493A - 一种用于rfid电子标签数据加密和验证的方法 - Google Patents

一种用于rfid电子标签数据加密和验证的方法 Download PDF

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黄银龙
朱彤
李宁
赵郁亮
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Abstract

本发明公开了一种用于RFID电子标签数据加密和验证的方法，它包括：遵循ISO18000－6B标准的无源UHF频段RFID电子标签；椭圆算法(ECC算法)；用以和所述RFID标签进行信息通讯的RFID读写装置；对信息进行处理的RFID读写装置或控制RFID读写装置读写的上层程序；对RFID电子标签数据进行加密和解密及签名和验签的方法。通过数据写入和数据读取两个过程，解决因遵循ISO18000－6B标准，可能造成任何兼容读写器都能对电子标签数据进行读写操作而产生的标签内存信息的安全问题，实现用于RFID电子标签数据加密和验证的目的。

Description

一种用于RFID电子标签数据加密和验证的方法
技术领域
本发明专利涉及一种用于RFID电子标签数据加密和验证的方法，特别涉及符合ISO18000-6B标准的无源UHF频段RFID电子标签数据加密和解密及签名和验证。
背景技术
Radio Frequency Identification(RFID)的中文名称为射频自动识别技术。射频自动识别主要通过读写器和设置在被识别物体上的标签之间的相互信息传递，由读写器将标签所携带的大量相关信息交由通讯基站处理，并以网络传输的形式在控制后台建立数据库，实现物品“信息资源社会化”管理功能。相对与条形码识别、图像识别、生物识别、声音识别等传统的识别方式，射频识别具有受环境影响小、非接触、信息量大并可变更、防伪造性能良好、适应大规模处理和便于统一管理等优点。同时，射频识别能够为相关行业的提供新的生产经营方式并提高其生产效率，作为一项新兴技术，其应用对象和应用领域正在不断拓展和深化，对国民经济和社会信息化建设起双重推动作用。
近几年来，由于射频自动识别标准的不断完善、应用成本的下降以及各国政府和各大企业的大力推广，RFID的应用呈现出快速增长的局面。有机构预测，未来几年，全球开放的市场将为RFID带来巨大的商机，到2009年，全球RFID市场规模将猛增到100亿美元，广泛应用于门禁控制、资产管理、供应链管理、交通运输、运动和医疗卫生等领域。
目前，在我国众多城市使用的“公交卡”，很多都内置了RFID芯片，我国数以亿计的居民身份证内也被植入RFID芯片，2008年的北京奥运会门票也将采用RFID技术进行防伪。在物流领域，以RFID为核心的集装箱自动识别系统已经逐渐成为主流，在国外RFID仓储、配送等物流环节更是得到了成功应用。在交通领域，我国铁路部门凭借RFID技术已经实现在全国统一调度车辆，减少了管理层次，提高了管理效率。而在我国消防器材管理、煤炭安全管理、城市公共设施管理、医疗管理、农产品管理等方面，RFID也开始尝试应用推广。
但是，无源UHF频段的RFID电子标签因遵循ISO18000-6B标准，可能造成任何兼容读写器都能对电子标签数据进行读写操作而产生标签内存信息的安全问题。因此无源UHF频段的RFID电子标签的数据安全性问题是限制其发展和应用的主要原因之一。
发明专利内容
本发明专利所要解决的技术问题在于解决因遵循ISO18000-6B标准，可能造成任何兼容读写器都能对电子标签数据进行读写操作而产生的标签内存信息的安全问题。可以应用于无源UHF频段的RFID电子标签对特殊物品监控、汽车防盗和门禁通道等对安全性能要求较高的领域。
本发明专利所要解决的技术问题可以以下技术方案来实现：
一种用于RFID电子标签数据加密和验证的方法，通过对无源UHF频段RFID电子标签数据利用ISO18000-6B标准唯一标识号(Unique identifier-UID)，采用椭圆算法(ECC算法)进行加密和验证，其特征在于，它包括：遵循ISO18000-6B标准的无源UHF频段RFID电子标签；椭圆算法(ECC算法)；用以和所述RFID标签进行信息通讯的识读装置；对RFID电子标签数据进行加密和解密及签名和验证的方法。
本发明专利中，RFID标签与RFID读写装置之间以RFID通讯方式通讯。RFID读写装置或控制RFID读写装置读写的上层程序以椭圆算法(ECC算法)对RFID电子标签数据进行加密和解密及签名和验证，其过程由数据写入和数据读取两个相对独立的过程组成。
数据写入：RFID读写装置读取ISO18000-6B标准唯一标识号(Uniqueidentifier-UID)。RFID读写装置或控制RFID读写装置读写的上层程序根据ISO18000-6B标准唯一标识号和需要加密写入的数据用椭圆加密算法(ECC加密算法)及公钥进行加密处理，形成加密数据包；RFID读写装置或控制RFID读写装置读写的上层程序根据ISO18000-6B标准唯一标识号和需要写入的数据(包括明文数据包信息、加密数据包信息)用椭圆签名算法(ECC签名算法)及私钥进行签名处理，形成签名数据包。RFID读写装置将明文数据包、加密数据包和签名数据包写入电子标签。
数据读取：RFID读写装置读取读取ISO18000-6B标准唯一标识号(Unique identifier-UID)及电子标签数据。RFID读写装置或控制RFID读写装置读写的上层程序根据ISO18000-6B标准唯一标识号(Uniqueidentifier-UID)和加密数据包用椭圆解密算法(ECC解密算法)及私钥进行解密处理，还原数据信息；RFID读写装置或控制RFID读写装置读写的上层程序根据ISO18000-6B标准唯一标识号(Unique identifier-UID)和签名数据包用椭圆验签算法(ECC验签算法)及公钥对读取的数据(包括明文数据包信息、加密数据包信息)进行验签处理。
本发明专利设计一种RFID电子标签数据加密和解密及签名和验证的方法，通过数据写入和数据读取两个过程，解决因遵循ISO18000-6B标准，可能造成任何兼容读写器都能对电子标签数据进行读写操作而产生的标签内存信息的安全问题，实现用于RFID电子标签数据加密和验证的目的。
附图说明
图1为RFID电子标签数据写入过程的流程图；
图2为RFID电子标签数据读取过程的流程图。
具体实施方式
为了使本发明专利实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明专利。
如图1所示，RFID电子标签数据写入过程的流程为：
1、RFID读写装置读取ISO18000-6B标准唯一标识号(Uniqueidentifier-UID)。
2、RFID读写装置或控制RFID读写装置读写的上层程序根据ISO18000-6B标准唯一标识号和需要加密写入的数据用椭圆加密算法(ECC加密算法)及公钥进行加密处理，形成加密数据包。
3、RFID读写装置或控制RFID读写装置读写的上层程序根据ISO18000-6B标准唯一标识号和需要写入的数据(包括明文数据包信息、加密数据包信息)用椭圆签名算法(ECC签名算法)及私钥进行签名处理，形成签名数据包。
4、RFID读写装置将明文数据包、加密数据包和签名数据包写入电子标签。
如图2所示，RFID电子标签数据读取过程的流程为：
1、RFID读写装置读取读取ISO18000-6B标准唯一标识号(Uniqueidentifier-UID)及电子标签数据。
2、RFID读写装置或控制RFID读写装置读写的上层程序根据ISO18000-6B标准唯一标识号(Unique identifier-UID)和加密数据包用椭圆解密算法(ECC解密算法)及私钥进行解密处理，还原数据信息。
3、RFID读写装置或控制RFID读写装置读写的上层程序根据ISO18000-6B标准唯一标识号(Unique identifier-UID)和签名数据包用椭圆验签算法(ECC验签算法)及公钥对读取的数据(包括明文数据包信息、加密数据包信息)进行验签处理。
本发明专利“一种用于RFID电子标签数据加密和验证的方法”，可以应用在对安全性能要求较高的大型集体活动和重要会议中对RFID证件内的信息加密和验证。
近年来国内外重大政治与社会活动种类繁多，各种国际高峰论坛、国家级政治会议、省市级政治会议以及大型运动会、博览会、展览会等等重大活动在会务安排与活动组织的方面存在着各自不同的工作程序，特别是重大政治活动与重大社会活动在这方面的差异。加上地区、环境、场地等条件差异，从而在注册、查验、报到和显示等环节产生了对证件管理功能、服务项目及技术指标等的需求也就不尽相同，这些都对安全性提出新的要求。在大型集体活动和重要会议中，每个参加人员均被要求使用一个和自己个人身份相对应的RFID标签，采用“一种用于RFID电子标签数据加密和验证的方法”，可实现对RFID证件内的信息加密和验证，提高证件内信息内容的安全性。
本发明专利“一种用于RFID电子标签数据加密和验证的方法”，还可以用于对使用在车辆上的RFID电子标签内的信息加密和验证。
在汽车上广泛应用RFID技术，配装各种型式的RFID电子标签，通过RFID电子标签实现对车辆的管理，采用“一种用于RFID电子标签数据加密和验证的方法”，可实现对使用在车辆上的RFID电子标签内的信息加密和验证，提高车辆上的RFID电子标签内信息内容的安全性。
以上显示和描述了本发明专利的基本原理和主要特征及其优点。本行业的技术人员应该了解，本发明专利不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明专利的原理，在不脱离本发明专利精神和范围的前提下，本发明专利还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明专利范围内。本发明专利要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1、一种RFID电子标签数据加密和验证的方法，其特征在于，它包括：遵循ISO18000-6B标准的无源UHF频段RFID电子标签；椭圆算法(ECC算法)；用以和所述RFID标签进行信息通讯的识读装置；对RFID电子标签数据进行加密和解密及签名和验证的方法。
2、根据权利要求1所述的RFID电子标签加密数据的方法，其特征在于：RFID读写装置或控制RFID读写装置读写的上层程序根据RFID读写装置读取的ISO18000-6B标准唯一标识号，对所需要加密的明文信息采用椭圆加密算法(ECC加密算法)进行加密。
3、根据权利要求1所述的RFID电子标签加密数据的方法，其特征在于：RFID读写装置或控制RFID读写装置读写的上层程序根据RFID读写装置读取的ISO18000-6B标准唯一标识号，对所需要签名的信息采用椭圆签名算法(ECC签名算法)进行签名。
4、根据权利要求1所述的RFID电子标签解密数据的方法，其特征在于：RFID读写装置或控制RFID读写装置读写的上层程序根据RFID读写装置读取的ISO18000-6B标准唯一标识号，对读取的电子标签信息采用椭圆解密算法(ECC解密算法)进行解密。
5、根据权利要求1所述的RFID电子标签验证数据的方法，其特征在于：RFID读写装置或控制RFID读写装置读写的上层程序根据RFID读写装置读取的ISO18000-6B标准唯一标识号，对读取的电子标签信息采用椭圆验签算法(ECC验签算法)进行数据验证。
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