CN113747425A - 基于智慧城市安防系统的rfid标签匿名认证与密钥协商方法 - Google Patents

基于智慧城市安防系统的rfid标签匿名认证与密钥协商方法 Download PDF

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CN113747425A CN202111296667.7A CN202111296667A CN113747425A CN 113747425 A CN113747425 A CN 113747425A CN 202111296667 A CN202111296667 A CN 202111296667A CN 113747425 A CN113747425 A CN 113747425A
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Abstract

本发明公开了一种基于智慧城市安防系统的RFID标签匿名认证与密钥协商方法，包括：S1.可信中心设置公开参数、安全哈希函数、第一消息认证码和自己的主公私钥对，服务器设置自己的主公私钥对；S2.RFID标签发送真实身份标识给可信中心，可信中心对真实身份标识进行验证，并为RFID标签产生签名私钥和注册信息；S3.RFID标签生成匿名认证信息，并将其息发送给服务器；S4.服务器接收到匿名认证信息后进行安全验证，计算第二消息认证码；RFID标签计算第三消息认证码，若第三消息认证码与第二消息认证码的数值相同，则实现了正确的认证会话密钥协商。本发明能够实现RFID标签与服务器之间的双向认证。

Description

基于智慧城市安防系统的RFID标签匿名认证与密钥协商方法
技术领域
本发明涉及信息安全技术领域，特别是涉及一种基于智慧城市安防系统的RFID标签匿名认证与密钥协商方法。
背景技术
在新一轮的科技和信息革命驱动下，智慧城市将大数据、云计算、物联网、人工智能等新一代信息技术充分运用在传统城市各行各业领域，推动信息技术与城市高质量发展深度融合。因此，以信息化、智能化助力新型智慧城市治理的新模式，极大地提升了城市智能管理成效和改善了市民生活质量。
随着新型信息技术的飞速发展，智慧城市对网络信息系统的依赖越来越强。目前，我国绝大多数地区智慧城市的建设主要集中在政务信息化、政务大数据、电子政务系统云化等。随着各地智慧城市建设的深入，网络与信息安全问题不得不引起重视。 智慧城市建设是一项复杂的大型系统工程，从传感感知层、通信传输层、应用层、智能分析处理等诸多层面存在安全风险和脆弱性，具有区别于传统网络时代特点的信息安全风险。一旦在网络与信息安全防护上不能得到有效保证，可能造成城市管理职能出现混乱、隐私信息泄露、应急决策失误、各类事故频发乃至局部社会动荡的局面。因此，防范信息安全风险是智慧城市建设中极为重要的内容。
作为智慧城市最重要的核心应用之一,智能安防系统的研究和应用具有重要意义。 而RFID电子标签是智能安防系统中的重要组件。在基于智慧城市安防系统中，由于智慧城市安防系统服务器和RFID电子标签通过无线射频信号进行通信，任何人都能够获取到这些敏感信息，从而得到对自己有利的数据。攻击者可以利用获取到的数据来制造假电子标签，也可以采用重放合法标签的应答数据的方式来假冒标签与智慧城市安防系统服务器通信。RFID电子标签对智慧城市安防系统服务器的应答有时会含有固定的信息，这些数据能帮助攻击者追踪标签。此外，甚至一些攻击者篡改或者重放智慧城市安防系统服务器发送的数据，达到欺骗持有RFID电子标签的用户的目的。因此，在使用RFID电子标签技术时，要仔细分析所存在的隐私安全风险，采取适当的安全措施来保护用户隐私。在数据处理过程中，应该考虑数据隐私保障机制，对数据进行匿名处理，尤其是含有敏感信息的数据；对通讯系统加密、认证及管制，通过匿名认证、安全密钥协商等防范手段提高智慧城市安防系统的安全性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的一项或多项不足，提供一种基于智慧城市安防系统的RFID标签匿名认证与密钥协商方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：基于智慧城市安防系统的RFID标签匿名认证与密钥协商方法，应用于智慧城市安防系统，所述智慧城市安防系统包括服务器和RFID标签，所述服务器和RFID标签通过无线射频信号进行通信，所述RFID标签匿名认证与密钥协商方法包括：
S1.可信中心设置公开参数、安全哈希函数和第一消息认证码，所述公开参数包括双线性对映射、乘法循环群和定义在乘法循环群上的生成元；可信中心设置自己的主公私钥对，对外公开自己的主公钥，并秘密保存自己的主私钥；服务器设置自己的主公私钥对，对外公开自己的主公钥，并秘密保存自己的主私钥；
S2.RFID标签发送其真实身份标识给可信中心，可信中心对所述真实身份标识进行验证，若验证通过，则可信中心为RFID标签产生签名私钥和注册信息，同时可信中心将RFID标签的注册信息加载到服务器；
S3.RFID标签生成匿名认证信息，并将匿名认证信息发送给服务器，并与智慧城市安防系统协商用于安全保密通信的第一会话密钥；
S4.服务器接收到匿名认证信息后，根据注册信息进行安全验证，并在安全验证通过后计算第二会话密钥，并利用第二会话密钥计算第二消息认证码，以及将第二消息认证码发送给RFID标签；RFID标签使用第一会话密钥计算第三消息认证码，若第三消息认证码与第二消息认证码的数值相同，则实现了RFID标签和服务器之间正确的认证会话密钥协商。
优选的，所述S1包括以下步骤：
S11.可信中心随机选取一个大素数
Figure DEST_PATH_IMAGE001
，设置一个双线性对映射
Figure DEST_PATH_IMAGE002
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE003
和
Figure DEST_PATH_IMAGE004
是两个具有相同阶数
Figure DEST_PATH_IMAGE005
的乘法循环群，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
是
Figure DEST_PATH_IMAGE007
的生成元；
S12.可信中心设置5个安全抗碰撞的哈希函数
Figure DEST_PATH_IMAGE008
、
Figure DEST_PATH_IMAGE009
、
Figure DEST_PATH_IMAGE010
、
Figure DEST_PATH_IMAGE011
和
Figure DEST_PATH_IMAGE012
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE013
是
Figure DEST_PATH_IMAGE014
阶有限域，
Figure DEST_PATH_IMAGE015
是RFID标签的真实身份标识的比特长度，
Figure DEST_PATH_IMAGE016
是服务类型的比特长度，
Figure DEST_PATH_IMAGE017
是会话密钥的比特长度；
S13.可信中心设置第一消息认证码
Figure DEST_PATH_IMAGE018
，并从乘法循环群
Figure DEST_PATH_IMAGE019
中随机选取一个群元素
Figure DEST_PATH_IMAGE020
；
S14.可信中心从
Figure DEST_PATH_IMAGE021
阶有限域
Figure DEST_PATH_IMAGE022
中随机选取一个非零随机数
Figure DEST_PATH_IMAGE023
作为自己的主私钥，并计算对应的主公钥
Figure DEST_PATH_IMAGE024
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE025
；
S15.可信中心发布公开参数
Figure DEST_PATH_IMAGE026
，并秘密保存主私钥
Figure DEST_PATH_IMAGE027
；
S16.服务器从
Figure DEST_PATH_IMAGE028
阶有限域
Figure DEST_PATH_IMAGE029
中随机选取一个非零随机数
Figure DEST_PATH_IMAGE030
作为其主私钥，并对外公开其主公钥
Figure DEST_PATH_IMAGE031
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure DEST_PATH_IMAGE034
表示服务器。
优选的，所述S2包括以下步骤：
S21.RFID标签发送其真实身份标识
Figure DEST_PATH_IMAGE035
给可信中心，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE036
；
S22.可信中心从
Figure DEST_PATH_IMAGE037
阶有限域
Figure DEST_PATH_IMAGE038
中随机选取一个非零随机数
Figure DEST_PATH_IMAGE039
，计算第一中间变量
Figure DEST_PATH_IMAGE040
和真实身份标识
Figure DEST_PATH_IMAGE041
的私钥
Figure DEST_PATH_IMAGE042
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE043
，
Figure DEST_PATH_IMAGE044
表示RFID标签；
S23.可信中心计算真实身份标识
Figure DEST_PATH_IMAGE045
的身份索引
Figure DEST_PATH_IMAGE046
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE047
；
S24.可信中心计算状态信息
Figure DEST_PATH_IMAGE048
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE049
，
Figure DEST_PATH_IMAGE050
表示服务类型；
S25.可信中心通过安全信道发送真实身份标识
Figure DEST_PATH_IMAGE051
的私钥
Figure DEST_PATH_IMAGE052
到RFID标签，并将注册信息
Figure DEST_PATH_IMAGE053
发送到RFID标签和服务器。
优选的，所述S3包括以下步骤：
S31.RFID标签从
Figure DEST_PATH_IMAGE054
阶有限域
Figure DEST_PATH_IMAGE055
中随机选取一个非零随机数
Figure DEST_PATH_IMAGE056
，计算第二中间变量
Figure DEST_PATH_IMAGE057
和第三中间变量
Figure DEST_PATH_IMAGE058
；其中
Figure DEST_PATH_IMAGE059
，
Figure DEST_PATH_IMAGE060
；
S32.RFID标签计算盲化状态信息
Figure DEST_PATH_IMAGE061
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE062
；
S33.RFID标签选择认证序列号
Figure DEST_PATH_IMAGE063
，利用其私钥
Figure DEST_PATH_IMAGE064
计算一个数字签名
Figure DEST_PATH_IMAGE065
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE066
；
S34.RFID标签计算第一会话密钥
Figure DEST_PATH_IMAGE067
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE068
；
S35.RFID标签发送匿名认证信息
Figure DEST_PATH_IMAGE069
到服务器。
优选的，所述S4包括以下步骤：
S41.服务器恢复出第二中间变量
Figure DEST_PATH_IMAGE070
，
Figure DEST_PATH_IMAGE071
；
S42.服务器在自己的数据库中查询状态信息
Figure DEST_PATH_IMAGE072
，并定位到相应的身份索引
Figure DEST_PATH_IMAGE073
；
S43.服务器验证方程
Figure DEST_PATH_IMAGE074
是否成立，若该方程成立，服务器计算第二会话密钥
Figure DEST_PATH_IMAGE075
；
S44.服务器计算第二消息认证码
Figure DEST_PATH_IMAGE076
作为对RFID标签的答复信息；
S45.RFID标签收到来自
Figure DEST_PATH_IMAGE077
的第二消息认证码
Figure DEST_PATH_IMAGE078
后，RFID标签使用第一会话密钥
Figure DEST_PATH_IMAGE079
来计算第三消息认证码
Figure DEST_PATH_IMAGE080
，若第三消息认证码与第二消息认证码的数值相同，则实现了RFID标签和服务器之间正确的认证会话密钥协商，随后RFID标签和服务器开始以保密方式相互通信。
本发明的有益效果是：
（1）本发明的方法能够实现RFID标签向智慧城市安防系统的服务器提供匿名身份认证；
（2）本发明的方法能够实现RFID标签与智慧城市安防系统的服务器之间的双向认证；
（3）本发明的方法能够实现RFID标签与智慧城市安防系统的服务器彼此正确的密钥协商，有利于后续双方安全保密通信；
（4）本发明的方法使得RFID标签真实身份标识隐藏于双线性对映射中，使得RFID标签真实身份标识无法被恢复，因此非常适合于高保密性的城市政务部门、公安系统等；
（5）本方明的方法可以抵抗恶意伪造、重放和冒充攻击。
附图说明
图1为本发明中RFID标签匿名认证与密钥协商方法的一种流程图；
图2为本发明中RFID标签匿名认证与密钥协商方法的又一种流程图。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1-图2，本实施例提供了一种基于智慧城市安防系统的RFID标签匿名认证与密钥协商方法：
基于智慧城市安防系统的RFID标签匿名认证与密钥协商方法，应用于智慧城市安防系统，所述智慧城市安防系统包括服务器和RFID标签，所述服务器和RFID标签通过无线射频信号进行通信。所述RFID标签匿名认证与密钥协商方法包括：
S1.可信中心设置公开参数、安全哈希函数和第一消息认证码，所述公开参数包括双线性对映射、乘法循环群和定义在乘法循环群上的生成元；可信中心设置自己的主公私钥对，对外公开自己的主公钥，并秘密保存自己的主私钥；服务器设置自己的主公私钥对，对外公开自己的主公钥，并秘密保存自己的主私钥。
所述S1包括以下步骤：
S11.可信中心随机选取一个大素数
Figure 504589DEST_PATH_IMAGE001
，设置一个双线性对映射
Figure 903953DEST_PATH_IMAGE002
，其中
Figure 168844DEST_PATH_IMAGE003
和
Figure 843014DEST_PATH_IMAGE004
是两个具有相同阶数
Figure 142539DEST_PATH_IMAGE005
的乘法循环群，
Figure 712805DEST_PATH_IMAGE006
是
Figure 261729DEST_PATH_IMAGE007
的生成元。
S12.可信中心设置5个安全抗碰撞的哈希函数
Figure 208432DEST_PATH_IMAGE008
、
Figure 628043DEST_PATH_IMAGE009
、
Figure 103630DEST_PATH_IMAGE010
、
Figure 608692DEST_PATH_IMAGE011
和
Figure 827927DEST_PATH_IMAGE012
，其中
Figure 836466DEST_PATH_IMAGE013
是
Figure 37550DEST_PATH_IMAGE014
阶有限域，
Figure 888963DEST_PATH_IMAGE015
是RFID标签的真实身份标识的比特长度，
Figure 318414DEST_PATH_IMAGE016
是服务类型的比特长度，
Figure 447038DEST_PATH_IMAGE017
是会话密钥的比特长度。
S13.可信中心设置第一消息认证码
Figure 123482DEST_PATH_IMAGE018
，并从乘法循环群
Figure 603136DEST_PATH_IMAGE019
中随机选取一个群元素
Figure 695333DEST_PATH_IMAGE020
。
S14.可信中心从
Figure 944043DEST_PATH_IMAGE021
阶有限域
Figure 197913DEST_PATH_IMAGE022
中随机选取一个非零随机数
Figure 633705DEST_PATH_IMAGE023
作为自己的主私钥，并计算对应的主公钥
Figure 795171DEST_PATH_IMAGE024
，其中
Figure 898388DEST_PATH_IMAGE025
。
S15.可信中心发布公开参数
Figure 323159DEST_PATH_IMAGE026
，并秘密保存主私钥
Figure 511826DEST_PATH_IMAGE027
。
S16..服务器从
Figure 86771DEST_PATH_IMAGE028
阶有限域
Figure 169127DEST_PATH_IMAGE029
中随机选取一个非零随机数
Figure 53817DEST_PATH_IMAGE030
作为其主私钥，并对外公开其主公钥
Figure 464201DEST_PATH_IMAGE031
，其中
Figure 436312DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure DEST_PATH_IMAGE034A
表示服务器。
S2.RFID标签发送其真实身份标识给可信中心，可信中心对所述真实身份标识进行验证，若验证通过，则可信中心为RFID标签产生签名私钥和注册信息，同时可信中心将RFID标签的注册信息加载到服务器。
所述S2包括以下步骤：
S21.RFID标签发送其真实身份标识
Figure 606131DEST_PATH_IMAGE035
给可信中心，其中
Figure 641214DEST_PATH_IMAGE036
。
S22.可信中心从
Figure 332702DEST_PATH_IMAGE037
阶有限域
Figure 845854DEST_PATH_IMAGE038
中随机选取一个非零随机数
Figure 509660DEST_PATH_IMAGE039
，计算第一中间变量
Figure 184486DEST_PATH_IMAGE040
和真实身份标识
Figure 628850DEST_PATH_IMAGE041
的私钥
Figure 945693DEST_PATH_IMAGE042
，其中
Figure 729584DEST_PATH_IMAGE043
，
Figure 575312DEST_PATH_IMAGE044
表示RFID标签。
S23.可信中心计算真实身份标识
Figure 710234DEST_PATH_IMAGE045
的身份索引
Figure 96347DEST_PATH_IMAGE046
，其中
Figure 492603DEST_PATH_IMAGE047
。
S24.可信中心计算状态信息
Figure 40390DEST_PATH_IMAGE048
，其中
Figure 928187DEST_PATH_IMAGE049
，
Figure 990428DEST_PATH_IMAGE050
表示服务类型。
S25.可信中心通过安全信道发送真实身份标识
Figure 17421DEST_PATH_IMAGE051
的私钥
Figure 733180DEST_PATH_IMAGE052
到RFID标签，并将注册信息
Figure 580044DEST_PATH_IMAGE053
发送到RFID标签和服务器。
S3.RFID标签生成匿名认证信息，并将匿名认证信息发送给服务器，并与智慧城市安防系统协商用于安全保密通信的第一会话密钥。
所述S3包括以下步骤：
S31.RFID标签从
Figure 39451DEST_PATH_IMAGE054
阶有限域
Figure 389792DEST_PATH_IMAGE055
中随机选取一个非零随机数
Figure 542031DEST_PATH_IMAGE056
，计算第二中间变量
Figure 407350DEST_PATH_IMAGE057
和第三中间变量
Figure 139289DEST_PATH_IMAGE058
；其中
Figure 609716DEST_PATH_IMAGE059
，
Figure 667277DEST_PATH_IMAGE060
。
S32.RFID标签计算盲化状态信息
Figure 754313DEST_PATH_IMAGE061
，其中
Figure 578960DEST_PATH_IMAGE062
。
S33.RFID标签选择认证序列号
Figure 903893DEST_PATH_IMAGE063
，利用其私钥
Figure 132356DEST_PATH_IMAGE064
计算一个数字签名
Figure 706688DEST_PATH_IMAGE065
，其中
Figure 46009DEST_PATH_IMAGE066
。
S34.RFID标签计算第一会话密钥
Figure 225449DEST_PATH_IMAGE067
，其中
Figure 624813DEST_PATH_IMAGE068
。
S35.RFID标签发送匿名认证信息
Figure 952020DEST_PATH_IMAGE069
到服务器。
S4.服务器接收到匿名认证信息后，根据注册信息进行安全验证，并在安全验证通过后计算第二会话密钥，并利用第二会话密钥计算第二消息认证码，以及将第二消息认证码发送给RFID标签；RFID标签使用第一会话密钥计算第三消息认证码，若第三消息认证码与第二消息认证码的数值相同，则实现了RFID标签和服务器之间正确的认证会话密钥协商。
所述S4包括以下步骤：
S41.服务器恢复出第二中间变量
Figure 829453DEST_PATH_IMAGE070
，
Figure 863399DEST_PATH_IMAGE071
、
S42.服务器在自己的数据库中查询状态信息
Figure 295648DEST_PATH_IMAGE072
，并定位到相应的身份索引
Figure 717009DEST_PATH_IMAGE073
。
S43.服务器验证方程
Figure 398133DEST_PATH_IMAGE074
是否成立，若该方程成立，服务器计算第二会话密钥
Figure 552165DEST_PATH_IMAGE075
。
S44.服务器计算第二消息认证码
Figure 420895DEST_PATH_IMAGE076
作为对RFID标签的答复信息。
S45.RFID标签收到来自
Figure 329552DEST_PATH_IMAGE077
的第二消息认证码
Figure 572224DEST_PATH_IMAGE078
后，RFID标签使用第一会话密钥
Figure 846342DEST_PATH_IMAGE079
来计算第三消息认证码
Figure 885973DEST_PATH_IMAGE080
，若第三消息认证码与第二消息认证码的数值相同，则实现了RFID标签和服务器之间正确的认证会话密钥协商，随后RFID标签和服务器开始以保密方式相互通信。
本方明方法可以抵抗恶意伪造、重放和冒充攻击。具体原理为：如果敌手在网络中截获到匿名认证信息
Figure DEST_PATH_IMAGE081
，并试图在以后某次认证时重放该匿名认证信息来假冒RFID标签进行认证，是不可行的；因为数字签名
Figure DEST_PATH_IMAGE082
中嵌入了可信中心为RFID标签颁发的私钥，而且
Figure DEST_PATH_IMAGE083
中嵌入了认证序列号，不同的认证序列号得到的数字签名是不同的，因此，敌手不可能伪造这个数字签名，也不可能通过重放已截获的匿名认证信息来通过智慧城市安防系统的服务器的认证。
本实施例方法的正确性推导如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE084
Figure DEST_PATH_IMAGE086
因此，第一会话密钥
Figure DEST_PATH_IMAGE087
与第二会话密钥
Figure DEST_PATH_IMAGE088
相同。
Figure DEST_PATH_IMAGE089
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.基于智慧城市安防系统的RFID标签匿名认证与密钥协商方法，应用于智慧城市安防系统，所述智慧城市安防系统包括服务器和RFID标签，所述服务器和RFID标签通过无线射频信号进行通信，其特征在于，所述RFID标签匿名认证与密钥协商方法包括：
S1.可信中心设置公开参数、安全哈希函数和第一消息认证码，所述公开参数包括双线性对映射、乘法循环群和定义在乘法循环群上的生成元；可信中心设置自己的主公私钥对，对外公开自己的主公钥，并秘密保存自己的主私钥；服务器设置自己的主公私钥对，对外公开自己的主公钥，并秘密保存自己的主私钥；
S2.RFID标签发送其真实身份标识给可信中心，可信中心对所述真实身份标识进行验证，若验证通过，则可信中心为RFID标签产生签名私钥和注册信息，同时可信中心将RFID标签的注册信息加载到服务器；
S3.RFID标签生成匿名认证信息，并将匿名认证信息发送给服务器，并与智慧城市安防系统协商用于安全保密通信的第一会话密钥；
S4.服务器接收到匿名认证信息后，根据注册信息进行安全验证，并在安全验证通过后计算第二会话密钥，并利用第二会话密钥计算第二消息认证码，以及将第二消息认证码发送给RFID标签；RFID标签使用第一会话密钥计算第三消息认证码，若第三消息认证码与第二消息认证码的数值相同，则实现了RFID标签和服务器之间正确的认证会话密钥协商。
2.根据权利要求1所述的基于智慧城市安防系统的RFID标签匿名认证与密钥协商方法，其特征在于，所述S1包括以下步骤：
S11.可信中心随机选取一个大素数
Figure 195400DEST_PATH_IMAGE001
，设置一个双线性对映射
Figure 456749DEST_PATH_IMAGE002
，其中
Figure 846273DEST_PATH_IMAGE003
和
Figure 848339DEST_PATH_IMAGE004
是两个具有相同阶数
Figure 6919DEST_PATH_IMAGE005
的乘法循环群，
Figure 577185DEST_PATH_IMAGE006
是
Figure 188426DEST_PATH_IMAGE007
的生成元；
S12.可信中心设置5个安全抗碰撞的哈希函数
Figure 997113DEST_PATH_IMAGE008
、
Figure 741690DEST_PATH_IMAGE009
、
Figure 344841DEST_PATH_IMAGE010
、
Figure 708957DEST_PATH_IMAGE011
和
Figure 55756DEST_PATH_IMAGE012
，其中
Figure 326944DEST_PATH_IMAGE013
是
Figure 366576DEST_PATH_IMAGE014
阶有限域，
Figure 217988DEST_PATH_IMAGE015
是RFID标签的真实身份标识的比特长度，
Figure 99969DEST_PATH_IMAGE016
是服务类型的比特长度，
Figure 87648DEST_PATH_IMAGE017
是会话密钥的比特长度；
S13.可信中心设置第一消息认证码
Figure 32601DEST_PATH_IMAGE018
，并从乘法循环群
Figure 102801DEST_PATH_IMAGE019
中随机选取一个群元素
Figure 791402DEST_PATH_IMAGE020
；
S14.可信中心从
Figure 633587DEST_PATH_IMAGE021
阶有限域
Figure 280600DEST_PATH_IMAGE022
中随机选取一个非零随机数
Figure 861534DEST_PATH_IMAGE023
作为自己的主私钥，并计算对应的主公钥
Figure 88247DEST_PATH_IMAGE024
，其中
Figure 50518DEST_PATH_IMAGE025
；
S15.可信中心发布公开参数
Figure 599923DEST_PATH_IMAGE026
，并秘密保存主私钥
Figure 647645DEST_PATH_IMAGE027
；
S16.服务器从
Figure 678049DEST_PATH_IMAGE028
阶有限域
Figure 898421DEST_PATH_IMAGE029
中随机选取一个非零随机数
Figure 621658DEST_PATH_IMAGE030
作为其主私钥，并对外公开其主公钥
Figure 156675DEST_PATH_IMAGE031
，其中
Figure 722261DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure 800070DEST_PATH_IMAGE034
表示服务器。
3.根据权利要求2所述的基于智慧城市安防系统的RFID标签匿名认证与密钥协商方法，其特征在于，所述S2包括以下步骤：
S21.RFID标签发送其真实身份标识
Figure 694208DEST_PATH_IMAGE035
给可信中心，其中
Figure 713592DEST_PATH_IMAGE036
；
S22.可信中心从
Figure 492323DEST_PATH_IMAGE037
阶有限域
Figure 283693DEST_PATH_IMAGE038
中随机选取一个非零随机数
Figure 80223DEST_PATH_IMAGE039
，计算第一中间变量
Figure 589833DEST_PATH_IMAGE040
和真实身份标识
Figure 765730DEST_PATH_IMAGE041
的私钥
Figure 80781DEST_PATH_IMAGE042
，其中
Figure 51142DEST_PATH_IMAGE043
，
Figure 782469DEST_PATH_IMAGE044
表示RFID标签；
S23.可信中心计算真实身份标识
Figure 759127DEST_PATH_IMAGE045
的身份索引
Figure 259510DEST_PATH_IMAGE046
，其中
Figure 666352DEST_PATH_IMAGE047
；
S24.可信中心计算状态信息
Figure 884975DEST_PATH_IMAGE048
，其中
Figure 423182DEST_PATH_IMAGE049
，
Figure 778072DEST_PATH_IMAGE050
表示服务类型；
S25.可信中心通过安全信道发送真实身份标识
Figure 355815DEST_PATH_IMAGE051
的私钥
Figure 58804DEST_PATH_IMAGE052
到RFID标签，并将注册信息
Figure 645774DEST_PATH_IMAGE053
发送到RFID标签和服务器。
4.根据权利要求3所述的基于智慧城市安防系统的RFID标签匿名认证与密钥协商方法，其特征在于，所述S3包括以下步骤：
S31.RFID标签从
Figure 855170DEST_PATH_IMAGE054
阶有限域
Figure 603814DEST_PATH_IMAGE055
中随机选取一个非零随机数
Figure 794099DEST_PATH_IMAGE056
，计算第二中间变量
Figure 653602DEST_PATH_IMAGE057
和第三中间变量
Figure 983083DEST_PATH_IMAGE058
；其中
Figure 899699DEST_PATH_IMAGE059
，
Figure 580211DEST_PATH_IMAGE060
；
S32.RFID标签计算盲化状态信息
Figure 243404DEST_PATH_IMAGE061
，其中
Figure 427392DEST_PATH_IMAGE062
；
S33.RFID标签选择认证序列号
Figure 514909DEST_PATH_IMAGE063
，利用其私钥
Figure 417137DEST_PATH_IMAGE064
计算一个数字签名
Figure 884022DEST_PATH_IMAGE065
，其中
Figure 919586DEST_PATH_IMAGE066
；
S34.RFID标签计算第一会话密钥
Figure 180935DEST_PATH_IMAGE067
，其中
Figure 101617DEST_PATH_IMAGE068
；
S35.RFID标签发送匿名认证信息
Figure 106613DEST_PATH_IMAGE069
到服务器。
5.根据权利要求4所述的基于智慧城市安防系统的RFID标签匿名认证与密钥协商方法，其特征在于，所述S4包括以下步骤：
S41.服务器恢复出第二中间变量
Figure 731105DEST_PATH_IMAGE070
，
Figure 428934DEST_PATH_IMAGE071
；
S42.服务器在自己的数据库中查询状态信息
Figure 305754DEST_PATH_IMAGE072
，并定位到相应的身份索引
Figure 314774DEST_PATH_IMAGE073
；
S43.服务器验证方程
Figure 327861DEST_PATH_IMAGE074
是否成立，若该方程成立，服务器计算第二会话密钥
Figure 196591DEST_PATH_IMAGE075
；
S44.服务器计算第二消息认证码
Figure 581215DEST_PATH_IMAGE076
作为对RFID标签的答复信息；
S45.RFID标签收到来自
Figure 928014DEST_PATH_IMAGE077
的第二消息认证码
Figure 202131DEST_PATH_IMAGE078
后，RFID标签使用第一会话密钥
Figure 238833DEST_PATH_IMAGE079
来计算第三消息认证码
Figure 824666DEST_PATH_IMAGE080
，若第三消息认证码与第二消息认证码的数值相同，则实现了RFID标签和服务器之间正确的认证会话密钥协商，随后RFID标签和服务器开始以保密方式相互通信。
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