CN110969033A - 一种射频卡的加密方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种射频卡的加密方法，包括以下操作步骤：阅读器启动→射频卡进工作区域→射频卡反馈→客户端接收信号→客户端初次加密→客户端二次加密→客户端数据传送→网络服务器的数据解密→网络服务器的数据校核→完成。本发明工艺合理，依据工艺开发的产品小巧和功能实用性更强，能结合互联网使用，通过现有算法实现了射频卡每次传输信息时的密钥不同，实现了一次一密，杜绝了攻击者使用穷举法或中途拦截法盗取IC卡中的信息，推广应用具有良好的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明属于电子行业领域，涉及射频和保密软件开发，特别涉及一种射频卡的加密方法。
背景技术
射频IC卡与读卡机之间的通信是以非接触方式进行的，因此射频IC卡在大流量通过系统，例如门禁系统、交通系统以及消费系统中占有很大的优势。射频IC卡与读卡机之间的信息传输是采用无线通信，而无线电是发散型的高频信号，在一定范围的空间上是开放的，也意味着在无线通信工作过程中，信息很容易被外部设备所截获，因此，当不含CPU的逻辑加密射频卡被最简单的密码攻击后，通信内容很容易暴露出来并被非法窃取、篡改和假冒复制等，这种加密射频IC卡的安全性极低，甚至不如经过简单逻辑加密的接触式IC卡。为使该系统的安全性能得到有效的保护我们必须要使用拥有非接触式IC卡的嵌入式CPU逻辑，同时在通信中纳入加密技术。射频智能IC卡在信息传输加密技术区别于其他通信网络。射频IC卡的攻击者主要通过攫取卡中的信息、对卡进行非法复制、篡改卡中内容或者冒用他人的卡等行为，达到破坏系统或窃取信息的目的。对IC卡进行攻击的有效途径通常分为穷举法攻击和中途拦截两种。如果仅依赖IC卡存放的密钥进行保密是不太安全的，IC卡中的密钥长度通常有眼，容易被穷举法攻击或窃取信息；即使穷举法攻击或窃取信息比较困难时，也容易采用中途拦截法攻击或窃取信息。
众所周知，为了保障商用密码的安全行为，国家商用密码管理办公室制定了一系列密码标准，包括SSF33、SM1(SCB2)、SM2、SM3、SM4、SM7、SM9、祖冲之密码算法那等等。其中SSF33、SM1、SM4、SM7、祖冲之密码是对称算法；SM2、SM9是非对称算法；SM3是哈希算法。
如何设计一种射频卡的加密方法，如何通过现有算法实现射频卡每次传输信息时的密钥不同，如何实现一次一密，如何杜绝攻击者使用穷举法或中途拦截法盗取IC卡中的信息，成为急需解决的问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种射频卡的加密方法，用于解决现有技术中射频卡每次传输信息时的密钥相同，射频IC卡的攻击者主要通过攫取卡中的信息、对卡进行非法复制、篡改卡中内容或者冒用他人的卡等行为，达到破坏系统或窃取信息的目的，仅依赖IC卡存放的密钥进行保密，IC卡中的密钥长度通常有眼，容易被穷举法攻击或窃取信息；即使穷举法攻击或窃取信息比较困难时，也容易采用中途拦截法攻击或窃取信息的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种射频卡的加密方法，包括阅读卡、射频卡、客户端、网络服务器，射频卡包括射频卡A、射频卡B，其特征在于：包括以下操作步骤：
A)、阅读器启动：
阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号；
B)、射频卡进工作区域：
当射频卡A进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡A获得能量被激活；当射频卡B进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡B获得能量被激活；
C)、射频卡反馈：
射频卡A将卡内的明文信息通过卡内置发送天线发送出去；射频卡B将卡内的明文信息通过卡内置发送天线发送出去；
D)、客户端接收信号：
客户端接收天线接收到从射频卡A发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器；
E)、客户端初次加密：
客户端对接收的信号进行解调和解码，并通过算法A对射频卡A内设卡号对应分配的随机码进行加密，得到密钥A；
F)、客户端二次加密：
通过算法B、密钥A对数据明文进行二次加密，得到密文；
G)、客户端数据传送：
客户端将密钥A、密文传送到网络服务器；
H)、网络服务器的数据解密：
网络服务器通过算法B、密钥A对密文解密，得到数据明文；
I)、网络服务器的数据校核：
当网络服务器得到的数据明文与射频卡A内的明文相同，判断该卡合法，发出指令信号控制执行机构动作；
J)、完成。
于本发明的一实施例中，所述的步骤E)中，射频卡A内设卡号对应分配的随机码不同，每次得到的密钥A都是唯一、不规则且不重复。
于本发明的一实施例中，所述的步骤I)中，由于射频卡B内设的卡号与射频卡A不同，网络服务器得到的数据明文与射频卡B内的明文不相同，判断该卡不合法。
于本发明的一实施例中，所述的步骤E)中，算法A为SM2或SM9中的任意一种。
于本发明的一实施例中，所述的步骤F)中，算法B为SM4、SM7或祖冲之密码中的任意一种。
本发明工艺合理，依据工艺开发的产品小巧和功能实用性更强，能结合互联网使用，通过现有算法实现了射频卡每次传输信息时的密钥不同，实现了一次一密，杜绝了攻击者使用穷举法或中途拦截法盗取IC卡中的信息，推广应用具有良好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是本发明的系统流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图1所示，本发明提供一种射频卡的加密方法，包括阅读卡、射频卡、客户端、网络服务器，射频卡包括射频卡A、射频卡B，其特征在于：包括以下操作步骤：
A)、阅读器启动：
阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号；
B)、射频卡进工作区域：
当射频卡A进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡A获得能量被激活；当射频卡B进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡B获得能量被激活；
C)、射频卡反馈：
射频卡A将卡内的明文信息通过卡内置发送天线发送出去；射频卡B将卡内的明文信息通过卡内置发送天线发送出去；
D)、客户端接收信号：
客户端接收天线接收到从射频卡A发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器；
E)、客户端初次加密：
客户端对接收的信号进行解调和解码，并通过算法A对射频卡A内设卡号对应分配的随机码进行加密，得到密钥A；
F)、客户端二次加密：
通过算法B、密钥A对数据明文进行二次加密，得到密文；
G)、客户端数据传送：
客户端将密钥A、密文传送到网络服务器；
H)、网络服务器的数据解密：
网络服务器通过算法B、密钥A对密文解密，得到数据明文；
I)、网络服务器的数据校核：
当网络服务器得到的数据明文与射频卡A内的明文相同，判断该卡合法，发出指令信号控制执行机构动作；
J)、完成；
所述的步骤E)中，射频卡A内设卡号对应分配的随机码不同，每次得到的密钥A都是唯一、不规则且不重复；
所述的步骤I)中，由于射频卡B内设的卡号与射频卡A不同，网络服务器得到的数据明文与射频卡B内的明文不相同，判断该卡不合法；
所述的步骤E)中，算法A为SM2或SM9中的任意一种；
所述的步骤F)中，算法B为SM4、SM7或祖冲之密码中的任意一种。
综上所述，本发明提供一种射频卡的加密方法，本发明工艺合理，依据工艺开发的产品小巧和功能实用性更强，能结合互联网使用，通过现有算法实现了射频卡每次传输信息时的密钥不同，实现了一次一密，杜绝了攻击者使用穷举法或中途拦截法盗取IC卡中的信息。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆不可在本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (5)
1.一种射频卡的加密方法，包括阅读卡、射频卡、客户端、网络服务器，射频卡包括射频卡A、射频卡B，其特征在于：包括以下操作步骤：
A)、阅读器启动：
阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号；
B)、射频卡进工作区域：
当射频卡A进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡A获得能量被激活；当射频卡B进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡B获得能量被激活；
C)、射频卡反馈：
射频卡A将卡内的明文信息通过卡内置发送天线发送出去；射频卡B将卡内的明文信息通过卡内置发送天线发送出去；
D)、客户端接收信号：
客户端接收天线接收到从射频卡A发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器；
E)、客户端初次加密：
客户端对接收的信号进行解调和解码，并通过算法A对射频卡A内设卡号对应分配的随机码进行加密，得到密钥A；
F)、客户端二次加密：
通过算法B、密钥A对数据明文进行二次加密，得到密文；
G)、客户端数据传送：
客户端将密钥A、密文传送到网络服务器；
H)、网络服务器的数据解密：
网络服务器通过算法B、密钥A对密文解密，得到数据明文；
I)、网络服务器的数据校核：
当网络服务器得到的数据明文与射频卡A内的明文相同，判断该卡合法，发出指令信号控制执行机构动作；
J)、完成。
2.根据权利要求1所述的一种射频卡的加密方法，其特征在于：所述的步骤E)中，射频卡A内设卡号对应分配的随机码不同，每次得到的密钥A都是唯一、不规则且不重复。
3.根据权利要求1所述的一种射频卡的加密方法，其特征在于：所述的步骤I)中，由于射频卡B内设的卡号与射频卡A不同，网络服务器得到的数据明文与射频卡B内的明文不相同，判断该卡不合法。
4.根据权利要求1所述的一种射频卡的加密方法，其特征在于：所述的步骤E)中，算法A为SM2或SM9中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种射频卡的加密方法，其特征在于：所述的步骤F)中，算法B为SM4、SM7或祖冲之密码中的任意一种。
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