CN109889341A - 数据处理方法、电子标签及射频读卡器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种数据处理方法、电子标签及射频读卡器，涉及射频识别技术领域。该数据处理方法包括：当电子标签接收到射频读卡器发送的读取信号时，获取与读取信号对应的明文数据；电子标签基于椭圆曲线算法，计算出明文数据的签名数据；电子标签将明文数据及签名数据一同传输给射频读卡器；射频读卡器接收电子标签针对读取信号反馈的签名数据及明文数据；射频读卡器基于椭圆曲线算法，对签名数据进行签名验证，并根据验证结果，判断明文数据是否正确。本发明中的数据处理方法，采用椭圆曲线算法对电子标签需要发送的数据进行签名处理，相当于增加了一种电子标签和射频读卡器之间相互认证的机制，从而确保信息传递的合法性和安全性。

Description

数据处理方法、电子标签及射频读卡器

技术领域

本发明涉及射频识别技术领域，特别涉及一种数据处理方法、电子标签及射频读卡器。

背景技术

超高频RFID(Radio Frequency Identification，射频识别)技术具有能一次性读取多个电子标签、穿透性强、可多次读写、数据的记忆容量大，无源电子标签成本低，体积小，使用方便，可靠性和寿命高等特点，得到了世界各国的重视。

射频读卡器也称标签读卡器，是一种利用超高频RFID技术来阅读电子标签数据的自动识别设备。使用时，射频读卡器向电子标签发送读取指令，以读取电子标签上的数据。

然而，现有技术当中，目前电子标签与射频读卡器之间的通信都是明文传输，即射频读卡器发送读取命令，电子标签接受到命令后反馈数据给射频读卡器，同时电子标签与射频读卡器之间没有一种相互认证的机制，传输过程很容易被第三方截获，从而容易被复制并篡改信息，信息传递的可靠性差。

发明内容

本发明提供了一种数据处理方法、电子标签及射频读卡器，旨在改善现有技术当中电子标签与射频读卡器之间信息传递的可靠性差的技术问题。

本发明是这样实现的：

一种数据处理方法，应用于电子标签，包括：

当接收到射频读卡器发送的读取信号时，获取与所述读取信号对应的明文数据；

基于椭圆曲线算法，计算出所述明文数据的签名数据；

将所述明文数据及所述签名数据一同传输给所述射频读卡器。

此外，在本发明较佳的实施例中，所述数据处理方法还可以具有以下技术特征：

进一步地，所述签名数据为{r，s}，所述基于椭圆曲线算法，计算出所述明文数据的签名数据的步骤包括：

获取私钥d及椭圆曲线的基点坐标G，并随机产生随机数K，所述基点为所述椭圆曲线上的任意一点；

计算随机数K与基点坐标G的点乘，并将点乘值记为r＝k*G；

根据点乘值r，计算s；

其中，s＝(r*d+m)/k，m为所述明文数据。

进一步地，所述计算随机数K与基点坐标G的点乘的步骤包括：

将随机数K转换成二进制，分别提取出随机数K的二进制字符，以得到随机数K的二进制字符集合；

以所述二进制字符集合中的元素个数为循环条件，将基点坐标G循环执行倍点运算和点加运算，当所述二进制字符集合的下一个元素为空时，则退出循环。

进一步地，在所述计算随机数K与基点坐标G的点乘的步骤之前还包括：

根据预设的坐标转换公式，将仿射坐标系下的基点坐标G转为雅克比坐标系下的基点坐标G。

进一步地，在所述计算随机数K与基点坐标G的点乘的步骤之后还包括：

根据所述预设的坐标转换公式，将雅克比坐标系下的点乘值r转为仿射坐标系下的点乘值r。

进一步地，所述数据处理方法还包括：

按照预设的乘法运算规则，对两个数据对象进行乘法运算；

其中，所述预设的乘法运算规则包括：

将所述两个数据对象的任一目标对象用二进制或多进制的形式进行表示，以得到所述目标对象的字符集合；

分别计算另一个所述数据对象与所述字符集合中每个元素的乘积，并将所有乘积值进行累加。

本发明另一方面还提出一种数据处理方法，应用于射频读卡器，包括：

向电子标签发出读取信号，并接收所述电子标签针对所述读取信号反馈的签名数据及明文数据；

基于椭圆曲线算法，对所述签名数据进行签名验证，并根据验证结果，判断所述明文数据是否正确。

此外，在本发明较佳的实施例中，所述数据处理方法还可以具有以下技术特征：

进一步地，所述签名数据为{r，s}，所述基于椭圆曲线算法，对所述签名数据进行签名验证的步骤包括：

获取公钥Q及椭圆曲线的基点坐标G，

计算u1＝m/s；

计算u2＝r/s；

计算P＝u1*G+u2*Q；

判断P的x坐标是否等于r；

其中，m为所述明文数据。

本发明另一方面还提出一种电子标签，包括：

数据获取模块，当接收到射频读卡器发送的读取信号时，获取与所述读取信号对应的明文数据；

数据签名模块，基于椭圆曲线算法，计算出所述明文数据的签名数据；

数据传输模块，将所述明文数据及所述签名数据一同传输给所述射频读卡器。

本发明另一方面还提出一种射频读卡器，包括：

数据读取模块，用于向电子标签发出读取信号，并接收所述电子标签针对所述读取信号反馈的签名数据及明文数据；

签名验证模块，用于基于椭圆曲线算法，对所述签名数据进行签名验证，并根据验证结果，判断所述明文数据是否正确。

本发明的有益效果是：采用椭圆曲线算法对电子标签需要发送的数据进行签名处理，相当于增加了一种电子标签和射频读卡器之间相互认证的机制，从而确保信息传递的合法性和安全性，对RFID技术在防伪和溯源领域的应用提供了支持。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例中的数据处理方法的流程图；

图2为电子标签的结构示意图；

图3为图1中步骤S02的具体实施流程图；

图4为图3中步骤S022的具体实施流程图；

图5为本发明第二实施例中的数据处理方法的流程图；

图6为本发明第三实施例中的数据处理方法的流程图；

图7为射频读卡器的结构示意图；

图8为图6中步骤S22的具体实施流程图；

图9为本发明第四实施例当的电子标签的模块示意图；

图10为本发明第五实施例当的射频读卡器的模块示意图；

图11为本发明第六实施例中的数据处理系统的结构示意图。

主要元件符号说明：

数据获取模块	31	数据签名模块	32
				数据传输模块	33	签名数据获取单元	321
随机数产生单元	322	基本运算单元	323
				基本运算单元	323	二进制转换子单元	3231
循环运算子单元	3232	坐标转换单元	324
				乘法运算子单元	3233	数据读取模块	210
签名验证模块	220	验证数据获取单元	2201
				第一计算单元	2202	第二计算单元	2203
第三计算单元	2204	签名验证单元	2205

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

请参阅图1，所示为本发明第一实施例当中的数据处理方法，应用于电子标签，包括步骤S01至步骤S03。

步骤S01，当接收到射频读卡器发送的读取信号时，获取与所述读取信号对应的明文数据。

其中，电子标签又称射频标签，是RFID(Radio Frequency Identification，射频识别技术)的载体，是一项利用射频信号通过空间耦合实现非接触式信息传递，并通过所传递的信息达到自动识别目的技术。根据电子标签的供电方式可以分为有源标签和无源标签，有源标签的能量来自其内置的电源，具有长距离识别、速度快、对读卡器发射功率依赖小等优点，并且有源标签能携带各种各样的传感器，采集信息，形成物联网数据网采集的入口，但是成本高、使用寿命有限。无源标签的能量来自标签读卡器发射的射频能量，无需内置电源，具有体积小、重量轻、成本低、几乎没有使用寿命限制等优点。因此本数据处理方法优先采用无源电子标签，能够降低使用局限性。

请参阅图2，电子标签100包括贴纸10、以及设置于贴纸10上且依次电性连接的匹配天线20、标签芯片30和存储器40，贴纸10作为载体，其背面可贴设于文件上，匹配天线20用于接收和发送射频信号，标签芯片30则用于对信号进行处理，并对读卡器的读写指令进行应答。该存储器40集成于芯片30上，存储器40可用于存储数据和计算机程序，在其它实施例当中，该存储器40也可以单独设置在贴纸10上。

在本步骤当中，当匹配天线20接收到读取信号时，将信号反馈给标签芯片30，标签芯片30对信号进行解析，并得到读卡器需要读取的数据，然后存储器40当中调用出与该读取信号对应的明文数据。

本邻域技术人员可以理解的，图2中示出的电子标签的结构并不构成对电子标签的限定，在实际实施时，终端还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

步骤S02，基于椭圆曲线算法，计算出所述明文数据的签名数据。

其中，所述签名数据为{r，s}，请参阅图3，所示为基于椭圆曲线算法，计算出所述明文数据的签名数据的具体实施流程图，包括步骤S021至步骤S023。

步骤S021，获取私钥d及椭圆曲线的基点坐标G，并随机产生随机数K，所述基点为所述椭圆曲线上的任意一点。

可以理解的，私钥d和基点坐标G可以为预设的固定值，也可以为随机产生的值。

步骤S022，计算随机数K与基点坐标G的点乘，并将点乘值记为r＝k*G。

其中，k*G表示椭圆上k个点G相加，为了保持数据的安全性，k值通常会是一个比较大的数，如果依此计算G+G+…G，运算量大，响应周期长。本实施例采用二进制幂运算来简化上述点乘运算，请参阅图4，所示为计算随机数K与基点坐标G的点乘的具体实施流程图，包括步骤S0221至步骤S0222。

步骤S0221，将随机数K转换成二进制，分别提取出随机数K的二进制字符，以得到随机数K的二进制字符集合。

步骤S0222，以所述二进制字符集合中的元素个数为循环条件，将基点坐标G循环执行倍点运算和点加运算，当所述二进制字符集合的下一个元素为空时，则退出循环。

其中，步骤S0221至步骤S0222的算法描述如下：

Input:G∈E(Fq)，k＝(kn-1,...,k1,k0)2∈N

Output:Q＝[k]G

1.R0←G；R1←G

2.for i＝n-2down to 0do

3.R0←2R0

4.if ki＝1then R0←R0+R1

5.end for

6.return R0

也就是依次计算倍点运算和点加运算。在计算椭圆上的倍点运算和点加运算按照以下规则进行：

计算2G(x3,y3)＝2*G(x1,y1)

x3＝λ²–2*x1

y3＝λ*(x 1-x 3)-y1

其中，

计算G+Q＝(x3,y3)＝(x1,y1)+(x2,y2)(x1≠x2)

x3＝λ²–x1–x2

y3＝λ*(x 1-x 3)-y1

其中，

步骤S023，根据点乘值r，计算s，其中，s＝(r*d+m)/k，m为所述明文数据。

原理说明，椭圆曲线参数可以描述为：

对于某一椭圆曲线E：y²＝x³+ax+b(modp)；可通过一组参数(p,a,b,G，n)来描述。

p是一个足够大的素数，表示一个有限域Fp，b∈Fp且满足4*a³+27*b²(modp)≠0；G(x,y)为曲线上的一个点并称为基点；n是满足nG＝0的最小素数，通常n是一个比较大的素数。

步骤S03，将所述明文数据及所述签名数据一同传输给所述射频读卡器。

在本步骤当中，当标签芯片30对明文数据进行签名之后，将明文数据和签名数据一同传送给匹配天线20，以利用该匹配天线20将数据以射频信号的方式外发出去，以使射频读卡器能够接收到。

综上，本发明上述实施例当中的数据处理方法，采用椭圆曲线算法对电子标签需要发送的数据进行签名处理，相当于增加了一种电子标签和射频读卡器之间相互认证的机制，从而确保信息传递的合法性和安全性，对RFID技术在防伪和溯源领域的应用提供了支持。

实施例2

请查阅图5，所示为本发明第二实施例当的数据处理方法，应用于电子标签，，包括步骤S11至步骤S17。

步骤S11，当接收到射频读卡器发送的读取信号时，获取与所述读取信号对应的明文数据m。

步骤S12，获取私钥d及椭圆曲线的基点坐标G，并随机产生随机数K，所述基点为所述椭圆曲线上的任意一点。

其中，所述的基点坐标G为仿射坐标系下的坐标数据，其表现形式为G(x，y)。

步骤S13，根据预设的坐标转换公式，将仿射坐标系下的基点坐标G转为雅克比坐标系下的基点坐标G。

其中，雅克比坐标系下的基点坐标G的表现形式为G(X，Y，Z),所述的预设的坐标转换公式为：

步骤S14，计算随机数K与基点坐标G的点乘，并将点乘值记为r＝k*G。

其中，与随机数K进行点乘运算的基点坐标G为，雅克比坐标系下的基点坐标G。同时，k*G表示椭圆上k个点G相加，为了保持数据的安全性，k值通常会是一个比较大的数，如果依此计算G+G+…G，运算量大，响应周期长。本实施例采用二进制幂运算来简化上述点乘运算，在本实施例当中，计算随机数K与基点坐标G的点乘的具体实施步骤包括:

将随机数K转换成二进制，分别提取出随机数K的二进制字符，以得到随机数K的二进制字符集合。

以所述二进制字符集合中的元素个数为循环条件，将基点坐标G循环执行倍点运算和点加运算，当所述二进制字符集合的下一个元素为空时，则退出循环。

其中，计算随机数K与基点坐标G的点乘的算法描述如下：

Input:G∈E(Fq)，k＝(kn-1,...,k1,k0)2∈N

Output:Q＝[k]G

1.R0←G；R1←G

2.for i＝n-2down to 0do

3.R0←2R0

4.if ki＝1then R0←R0+R1

5.end for

6.return R0

也就是依次计算倍点运算和点加运算。在上述第一实施例当中，在计算椭圆上的倍点运算和点加运算按照以下规则进行：

计算2G(x3,y3)＝2*G(x1,y1)

x3＝λ²–2*x1

y3＝λ*(x 1-x 3)-y1

其中，

计算G+Q＝(x3,y3)＝(x1,y1)+(x2,y2)(x1≠x2)

x3＝λ²–x1–x2

y3＝λ*(x 1-x 3)-y1

其中，

然而，通过上述公式可以看到无论是计算倍点运算还是点加运算在计算系数λ都要进行求逆运算(椭圆曲线上的除法不能直接按照通常的除法计算而是要按照乘逆元计算)。而求逆元比较耗时，因此需要用其他的算法来减少求逆元的次数，因此在本实施例当中，通过先将基点坐标G(x,y)转化为雅克比坐标系下的基点坐标G(X，Y，Z)，然后在进行点乘运行。故在本实施例当中，计算椭圆上的倍点运算和点加运算按照以下规则进行：

计算2G＝(X3,Y3,Z3)＝2*G(X1,Y1,Z1)

X3＝B²-2*A

Y3＝B*(A-X3)-Y1⁴

Z3＝Y1*Z1

其中A＝X1*Y1²，B＝1/2*(3*X1²+a*Z1⁴)

计算P+G＝(X3,Y3,Z3)＝(X1,Y1,Z1)+(X2,Y2,Z2)

X3＝F²-E³-2*B*E²

Y3＝F*(B*E²-X3)-D*E³

Z3＝Z1*Z2*E

其中A＝X1*Z2²，B＝X2*Z1²，C＝Y1*Z2³，D＝Y2*Z1³，E＝A-B,F＝C-D。

通过上述坐标变换后计算过程将减少求逆元的次数从而可以提高运算速度，只需要在计算完成后将坐标反变换即可。

步骤S15，根据所述预设的坐标转换公式，将雅克比坐标系下的点乘值r反转为仿射坐标系下的点乘值r。

步骤S16，根据点乘值r，计算s，其中，s＝(r*d+m)/k。

步骤S17，将明文数据m及所述签名数据{r，s}一同传输给所述射频读卡器。

其中，所述签名数据{r，s}中的r为所述的仿射坐标系下的点乘值r。

需要指出的是，通过上述公式可以看到所有的运算中用到最多的运算为乘法运算(平方运算也可以通过乘法运算实现)和加、减运算，其中乘法运算比较耗时，因此在其它实施例当中，所述数据处理方法还可以在对乘法运算可以做些优化，采取分段同时计算的方法，描述如下所示：

按照预设的乘法运算规则，对两个数据对象进行乘法运算；

其中，所述预设的乘法运算规则包括：

将所述两个数据对象的任一目标对象用二进制或多进制的形式进行表示，以得到所述目标对象的字符集合；

分别计算另一个所述数据对象与所述字符集合中每个元素的乘积，并将所有乘积值进行累加。

举例来说：计算C＝A*B，将B分段表示B＝{B3,B2,B1,B0}；

同时计算C0＝A*B0，C1＝A*B1，C2＝A*B2，C3＝A*B3，

然后计算C＝{C3,0…0}+{C2,0…0}+{C1…0}+C0。

以分四段为例，则与原来计算一次乘法相比可以大概节省1/4的时钟周期，运算速度将得到提高。

实施例3

请查阅图6，所示为本发明第三实施例当的数据处理方法，应用于射频读卡器，包括步骤S21至步骤S22。

步骤S21，向电子标签发出读取信号，并接收所述电子标签针对所述读取信号反馈的签名数据及明文数据m。

其中，射频读卡器用来识别电子标签，如图7所示，其主要包括控制系统、以及由发射电路及接收电路组成的射频模拟前端。控制系统主要主要执行信号编码、解码、加密和解密的功能；控制应用软件与标签的通信，并执行系统软件发出的代码指令的功能。射频模拟前端的功能包括：产生高频发射功率、对发射信号进行调制、为无源电子标签提供能量和数据、对接收信号进行解调等。

具体地，近场标签读卡器是指低发射功率的读卡器，由于信号覆盖范围小，大约为以自身为中心点半径1.5米以内，主要用于短距离对电子标签进行识别及读写。具体地，远场标签读卡器是指低发射功率的读卡器，由于信号覆盖范围大，大约为以自身为中心点半径几十米、甚至几百米以内，主要用于远距离识别。

步骤S22，基于椭圆曲线算法，对所述签名数据进行签名验证，并根据验证结果，判断所述明文数据m是否正确。

其中，请参阅图8，所示为基于椭圆曲线算法，对所述签名数据进行签名验证的具体实施流程图，包括步骤S221至步骤S225。

步骤S221，获取公钥Q及椭圆曲线的基点坐标G。

其中，公钥Q为与私钥d对应的公钥，对应关系为Q＝d*G(x，y)：

步骤S222，计算u1＝m/s。

步骤S223，计算u2＝r/s。

步骤S224，计算P＝u1*G+u2*Q。

步骤S225，判断P的x坐标是否等于r。

其中，当判断到P的x坐标等于r，则代表接收到的明文数据m正确，否则代表接收到的明文数据m不正确。

本发明另一方面还提出一种电子标签，请参阅图9，所示为本发明第四实施例当中的电子标签，所述电子标签包括：

数据获取模块31，当接收到射频读卡器发送的读取信号时，获取与所述读取信号对应的明文数据；

数据签名模块32，基于椭圆曲线算法，计算出所述明文数据的签名数据；

数据传输模块33，将所述明文数据及所述签名数据一同传输给所述射频读卡器。

进一步地，所述签名数据为{r，s}，所述数据签名模块32包括：

签名数据获取单元321，用于获取私钥d及椭圆曲线的基点坐标G，所述基点为所述椭圆曲线上的任意一点；

随机数产生单元322，用于随机产生随机数K；

基本运算单元323，用于计算随机数K与基点坐标G的点乘，并将点乘值记为r＝k*G，并根据点乘值r，计算s；

其中，s＝(r*d+m)/k，m为所述明文数据。

在本实施例当中，所述基本运算单元323包含加、减、乘和求逆元的运算，结构上将这些运算放在一个模块上可以节省资源，计算过程中需要用到的变量可以重复利用避免资源的浪费。

进一步地，基本运算单元323包括：

二进制转换子单元3231，用于将随机数K转换成二进制，分别提取出随机数K的二进制字符，以得到随机数K的二进制字符集合；

循环运算子单元3232，用于以所述二进制字符集合中的元素个数为循环条件，将基点坐标G循环执行倍点运算和点加运算，当所述二进制字符集合的下一个元素为空时，则退出循环。

进一步地，所述数据签名模块32还包括：

坐标转换单元324，用于根据预设的坐标转换公式，将仿射坐标系下的基点坐标G转为雅克比坐标系下的基点坐标G，并根据所述预设的坐标转换公式，将雅克比坐标系下的点乘值r转为仿射坐标系下的点乘值r。

进一步地，所述基本运算单元322还包括：

乘法运算子单元3233，用于按照预设的乘法运算规则，对两个数据对象进行乘法运算；

其中，所述预设的乘法运算规则包括：

将所述两个数据对象的任一目标对象用二进制或多进制的形式进行表示，以得到所述目标对象的字符集合；

分别计算另一个所述数据对象与所述字符集合中每个元素的乘积，并将所有乘积值进行累加。

本发明另一方面还提出一种射频读卡器，请参阅图10，所示为本发明第六实施例当中的射频读卡器，包括：

数据读取模块210，用于向电子标签发出读取信号，并接收所述电子标签针对所述读取信号反馈的签名数据及明文数据；

签名验证模块220，用于基于椭圆曲线算法，对所述签名数据进行签名验证，并根据验证结果，判断所述明文数据是否正确。

进一步地，所述签名数据为{r，s}，所述签名验证模块220包括：

验证数据获取单元2201，用于获取公钥Q及椭圆曲线的基点坐标G；

第一计算单元2202，用于计算u1＝m/s；

第二计算单元2203，用于计算u2＝r/s；

第三计算单元2204，用于计算P＝u1*G+u2*Q；

签名验证单元2205，判断P的x坐标是否等于r；

其中，m为所述明文数据。

本发明另一方面还可以提出一种数据处理系统，请参阅图11，所示为本发明第六实施例当中的数据处理系统，包括利用射频技术无线连接的电子标签及射频读卡器。

其中，所述电子标签包括数据签名模块，用于对数据进行签名，所述射频读卡器包括签名验证模块，用于对数据进行签名验证。

除此之外，电子标签及射频读卡器均还可以包括存储器、处理器及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，当该处理器执行该程序上，电子标签及射频读卡器实现上述对应的数据处理方法。

可以理解的，以上各实施例，均可以运用到本实施例当中的数据处理系统当中。

本领域技术人员可以理解，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或它们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数据处理方法，应用于电子标签，其特征在于，包括：

当接收到射频读卡器发送的读取信号时，获取与所述读取信号对应的明文数据；

基于椭圆曲线算法，计算出所述明文数据的签名数据；

将所述明文数据及所述签名数据一同传输给所述射频读卡器。

2.根据权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，所述签名数据为{r，s}，所述基于椭圆曲线算法，计算出所述明文数据的签名数据的步骤包括：

获取私钥d及椭圆曲线的基点坐标G，并随机产生随机数K，所述基点为所述椭圆曲线上的任意一点；

计算随机数K与基点坐标G的点乘，并将点乘值记为r＝k*G；

根据点乘值r，计算s；

其中，s＝(r*d+m)/k，m为所述明文数据。

3.根据权利要求2所述的数据处理方法，其特征在于，所述计算随机数K与基点坐标G的点乘的步骤包括：

将随机数K转换成二进制，分别提取出随机数K的二进制字符，以得到随机数K的二进制字符集合；

以所述二进制字符集合中的元素个数为循环条件，将基点坐标G循环执行倍点运算和点加运算，当所述二进制字符集合的下一个元素为空时，则退出循环。

4.根据权利要求2所述的数据处理方法，其特征在于，在所述计算随机数K与基点坐标G的点乘的步骤之前还包括：

根据预设的坐标转换公式，将仿射坐标系下的基点坐标G转为雅克比坐标系下的基点坐标G。

5.根据权利要求4所述的数据处理方法，其特征在于，在所述计算随机数K与基点坐标G的点乘的步骤之后还包括：

根据所述预设的坐标转换公式，将雅克比坐标系下的点乘值r转为仿射坐标系下的点乘值r。

6.根据权利要求1至5任一项所述的数据处理方法，其特征在于，还包括：

按照预设的乘法运算规则，对两个数据对象进行乘法运算；

其中，所述预设的乘法运算规则包括：

将所述两个数据对象的任一目标对象用二进制或多进制的形式进行表示，以得到所述目标对象的字符集合；

分别计算另一个所述数据对象与所述字符集合中每个元素的乘积，并将所有乘积值进行累加。

7.一种数据处理方法，应用于射频读卡器，其特征在于，包括：

向电子标签发出读取信号，并接收所述电子标签针对所述读取信号反馈的签名数据及明文数据；

基于椭圆曲线算法，对所述签名数据进行签名验证，并根据验证结果，判断所述明文数据是否正确。

8.根据权利要求1所述的数据处理方法，其特征在于，所述签名数据为{r，s}，所述基于椭圆曲线算法，对所述签名数据进行签名验证的步骤包括：

获取公钥Q及椭圆曲线的基点坐标G，

计算u1＝m/s；

计算u2＝r/s；

计算P＝u1*G+u2*Q；

判断P的x坐标是否等于r；

其中，m为所述明文数据。

9.一种电子标签，其特征在于，包括：

数据获取模块，当接收到射频读卡器发送的读取信号时，获取与所述读取信号对应的明文数据；

数据签名模块，基于椭圆曲线算法，计算出所述明文数据的签名数据；

数据传输模块，将所述明文数据及所述签名数据一同传输给所述射频读卡器。

10.一种射频读卡器，其特征在于，包括：

数据读取模块，用于向电子标签发出读取信号，并接收所述电子标签针对所述读取信号反馈的签名数据及明文数据；

签名验证模块，用于基于椭圆曲线算法，对所述签名数据进行签名验证，并根据验证结果，判断所述明文数据是否正确。