CN114982197B - 认证方法、系统以及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种认证方法、系统以及存储介质。所述方法包括：接收阅读器发送的验证信息，所述验证信息携带有第一加密数据以及时间戳，所述第一加密数据由所述阅读器基于第一随机数生成；若检测到所述时间戳合法，确定所述阅读器合法并基于所述标签的第一标识以及所述第一随机数计算对应的第一哈希值；将所述第一哈希值发送给所述阅读器，以用于所述阅读器将所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数发送到服务器，使所述服务器基于所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数验证所述标签是否合法。通过比较当前时间戳与初始时间戳的大小验证阅读器是否合法，标签只接受比初始时间戳大的时间戳，提高了阅读器与标签认证的安全性。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种认证方法、系统以及存储介质。
背景技术
近年来，RFID系统应用越来越广泛，同时存在着诸多安全问题，比如受到实时的非法入侵等。针对RFID系统制定的安全问题解决方案主要有物理方法和密码技术两类安全机制。相关的针对RFID系统制定的安全问题解决方案的安全性还有待提高。
发明内容
鉴于上述问题，本申请提出了一种认证方法、系统以及存储介质，以改善上述问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种认证方法，应用于标签，所述方法包括：接收阅读器发送的验证信息，所述验证信息携带有第一加密数据以及时间戳，所述第一加密数据由所述阅读器基于第一随机数生成；若检测到所述时间戳合法，确定所述阅读器合法并基于所述标签的第一标识以及所述第一随机数计算对应的第一哈希值；将所述第一哈希值发送给所述阅读器，以用于所述阅读器将所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数发送到服务器，使所述服务器基于所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数验证所述标签是否合法。
第二方面，本申请实施例提供了一种认证方法，应用于阅读器，所述方法包括：基于第一随机数生成第一加密数据；向标签发送携带所述第一加密数据以及时间戳的验证信息，以使所述标签基于所述时间戳确定所述阅读器合法后，基于所述标签的第一标识以及所述第一随机数计算对应的第一哈希值；接收所述标签发送的所述第一哈希值；将所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数发送到服务器，使所述服务器基于所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数验证所述标签是否合法。
第三方面，本申请实施例提供了一种认证方法，应用于RFID系统，所述系统包括阅读器、标签以及服务器，所述方法包括：所述阅读器向所述标签发送验证信息，所述验证信息携带有第一加密数据以及时间戳，所述第一加密数据由所述阅读器基于第一随机数生成；所述标签接收所述验证信息；所述标签若检测到所述时间戳合法，确定所述阅读器合法并基于所述标签的第一标识以及所述第一随机数计算对应的第一哈希值；所述标签将所述第一哈希值发送给所述阅读器；所述阅读器将所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数发送到服务器；所述服务器基于所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数验证所述标签是否合法。
第四方面，本申请实施例提供了一种认证系统，所述系统包括：阅读器，用于向标签发送验证信息，所述验证信息携带有第一加密数据以及时间戳，所述第一加密数据由所述阅读器基于第一随机数生成；标签，用于接收所述验证信息；若检测到所述时间戳合法，确定所述阅读器合法并基于所述标签的第一标识以及所述第一随机数计算对应的第一哈希值；将所述第一哈希值发送给所述阅读器；所述阅读器，用于将所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数发送到服务器，使所述服务器基于所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数验证所述标签是否合法。
第五方面，本申请实施例提供了一种标签，包括一个或多个处理器以及存储器；一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序配置用于执行上述的方法。
第六方面，本申请实施例提供了一种阅读器，包括一个或多个处理器以及存储器；一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序配置用于执行上述的方法。
第七方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序代码，其中，在所述程序代码运行时执行上述的方法。
本申请实施例提供了一种认证的方法、系统以及存储介质。通过阅读器向标签发送验证信息，所述验证信息携带有第一加密数据以及时间戳，所述第一加密数据由所述阅读器基于第一随机数生成，标签接收验证信息，标签若检测到所述时间戳合法，确定所述阅读器合法并基于所述标签的第一标识以及所述第一随机数计算对应的第一哈希值，将所述第一哈希值发送给所述阅读器，阅读器将所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数发送到服务器，使所述服务器基于所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数验证所述标签是否合法。通过比较当前时间戳与初始时间戳的大小来验证阅读器是否合法，标签只接受比初始时间戳大的时间戳，从而利用了单调递增的时间戳来保证阅读器与标签之间信息的完整性，提供了阅读器与标签之间双向的安全认证。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附图。
图1示出了本申请一实施例提出的一种认证方法的流程图；
图2示出了本申请另一实施例提出的一种认证方法的流程图；
图3示出了本申请再一实施例提出的一种认证方法的流程图；
图4示出了本申请又一实施例提出的一种认证方法的流程图；
图5示出了本申请实施例提出的一种认证系统的结构框图；
图6示出了本申请实施例提出的一种标签的结构框图；
图7示出了本申请实施例提出的一种阅读器的结构框图；
图8示出了本申请实时中的用于保存或者携带实现根据本申请实施例的资源获取方法的程序代码的存储单元。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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例，都属于本申请保护的范围。
无线射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术，是非接触式自动识别技术。一套完整的RFID系统是由阅读器、电子标签以及服务器三个部分组成。近年来，RFID系统应用越来越广泛，同时存在着诸多安全问题，比如受到实时的非法入侵等。RFID安全方案设计的难点在于安全性和标签生产成本的冲突。针对RFID系统制定的安全问题解决方案主要有物理方法和密码技术两类安全机制。
基于物理方法的安全机制指的是运用物理方式确保标签具有安全性，相关的基于物理方法的安全机制可以包括：kill标签机制、电磁屏蔽机制、组织标签机制、主动干扰机制和可分离标签机制等。但是相关的基于物理方法的安全机制在RFID系统安全和隐私保护等方面存在比较大的缺陷，适用对象有限，受制于一定范围，灵活性不高，同时需在RFID系统上添加新的设备，也增加了威胁到RFID系统安全的可能性。
基于密码技术的安全机制指的是许多基于密码技术的密码安全机制，这些密码安全机制运用逻辑手段，结合软件实际应用，利用标签与阅读器之间的安全认证协议保护标签的合法访问，阻止非法用户对RFID系统的入侵和破坏。相关的安全认证协议可以包括：Hash-Lock协议、Hash-Chain协议、基于杂凑的ID变化协议、LCAP协议、分布式RFID询问-应答认证协议、数字图书馆协议等。在以上安全认证协议中，具备最好安全性能的分别是数字图书馆协议和分布式协议，然而它们的不足在于需要长时间运行系统，而且没有较高的执行，标签需要花费较高成本。
而发明人在对相关的认证方法的研究中发现，相关的针对RFID系统制定的安全问题解决方案的安全性还有待提高。
因此，发明人提出了本申请中的通过阅读器向标签发送验证信息，标签接收验证信息，标签若检测到时间戳合法，确定阅读器合法并基于标签的第一标识以及第一随机数计算对应的第一哈希值，将第一哈希值发送给阅读器，阅读器将第一哈希值、第一随机数以及第二随机数发送到服务器，使服务器基于第一哈希值、第一随机数以及第二随机数验证标签是否合法，通过比较当前时间戳与初始时间戳的大小来验证阅读器是否合法，标签只接受比初始时间戳大的时间戳，利用了单调递增的时间戳来保证阅读器与标签之间信息的完整性，从而提供了阅读器与标签之间双向的安全认证的方法、系统以及存储介质。
请参阅图1，本申请实施例提供的一种认证方法，应用于RFID系统，所述系统包括阅读器、标签以及服务器，所述方法包括：
步骤S110：所述阅读器向所述标签发送验证信息，所述验证信息携带有第一加密数据以及时间戳，所述第一加密数据由所述阅读器基于第一随机数生成。
可以理解的是，RFID系统在实际应用中识别目标对象时，目标对象会有多个，RFID系统中的标签与目标对象是一一对应的，在每个目标对象上都集成一个标签，并且阅读器与标签之间是分开的，阅读器与标签之间通过射频信号进行相互认证与获取相关数据。其中，目标对象为包括标签的终端设备，或者单独的标签集成装置。
作为一种方式，阅读器利用为随机数发生器生成第一随机数Rr，并将第一随机数Rr和认证密钥K进行异或运算后再进行AES加密运算，得到第一加密数据 阅读器将第一加密数据以及时间戳TR作为验证信息发送给标签。其中，伪随机数发生器专用于生成认证过程中所需的随机数，认证密钥K存储在标签、阅读器以及服务器中，并且存储在标签、阅读器以及服务器中的认证密钥K一致，相互用来配合加解密；时间戳TR为阅读器获得的当前时间戳。基于单调递增的时间戳，利用伪随机数发生器生成的随机数与认证密钥加密验证消息，加强了消息的匿名性和动态性。
需要说明的是，高级加密标准(Advanced Encryption Standard，AES)，又称Rijndael加密法，用于取代原来的数据加密标准(DataEncryption Standard，DES)。AES密码算法是一种迭代、对称分组密码算法，其数据分组长度为128比特，密钥长度有128比特、192比特和256比特三种，分别称为AES-128，AES-192，AES-256。根据这三种不同的密钥长度，加密过程分别需要进行10轮、12轮和14轮轮变换运算，每一个轮变换运算又包括字节替换、行移位、列混合和密钥加四个子运算，除了最后一轮。为了消除对称性，最后一轮轮变换不包含列混合运算，并且在第一轮轮变换运算之前加上一次密钥加运算。并且AES是对称加密算法，加密密钥和解密密钥是相同的，可以减少存储密钥占用的空间。
可选的，可以为阅读器设置一个工作区域，当标签进入阅读器的工作区域后，所述阅读器可以基于接收到的触发指令向标签发送验证消息，所述触发指令可以为阅读器接收到的表征阅读器与标签本次通信开始的指令。进一步的，在阅读器基于接收到的触发指令向标签发送验证消息之前，阅读器可以发出一个检测指令，用来检测工作区域中是否有标签存在。当如果接收到标签发送的响应信号，则证明工作区域中有标签存在，如果没有接收到标签发送的响应信号，则证明所述工作区中没有标签存在。
进一步的，当阅读器检测到所述工作区域中有标签存在时，阅读器向标签发送验证消息，标签通过所述验证消息来判断阅读器是否合法。可选的，阅读器可能检测到所述工作区域中有多个标签，阅读器可以基于接收到的多个标签发送的响应信息，选择与其中一个或者多个标签进行通信。其中，所述响应信息可以包括标签的标识信息。
步骤S120：所述标签接收所述验证信息。
作为一种方式，标签接收到阅读器发送的验证信息后，标签通过将标签中预先存储的时间戳Tr与阅读器发送的时间戳TR进行比较，来验证所述时间戳TR是否合法。其中标签中预先存储的第一个时间戳Tr为标签出厂设定的时间戳。
进一步的，如果标签中预先存储的时间戳Tr大于阅读器发送的时间戳TR，所述标签确定所述时间戳TR不合法，所述验证信息来自非法阅读器，标签对阅读器不予以响应。如果标签中预先存储的时间戳Tr小于阅读器发送的时间戳TR，所述标签确定所述时间戳TR合法，进而标签确定阅读器合法，进行下一步认证过程。对于阅读器发送的验证消息，标签先一定程度上判断消息是否合法，只有验证消息合法后才进行回应，通过这种方式，能抵制攻击者跟踪攻击。
步骤S130：所述标签若检测到所述时间戳合法，确定所述阅读器合法并基于所述标签的第一标识以及所述第一随机数计算对应的第一哈希值。
作为一种方式，当标签通过比较标签中预先存储的时间戳Tr和阅读器发送的时间戳TR的大小，确定时间戳TR合法后，对阅读器发送的验证信息中第一加密数据进行解密操作，得到第一随机数Rr，再将第一随机数Rr以及标签的第一标识ID进行异或运算后进行哈希散列运算输出第一哈希值/>通过上述方式，由于标签采用的第一加密数据是由阅读器利用随机数发生器生成的第一随机数与认证密钥进行异或运算后再进行AES加密运算得到的，所以即使标签被攻击者攻陷，攻击者也无法获取认证密钥，更无法获取标签之前的位置信息。
步骤S140：所述标签将所述第一哈希值发送给所述阅读器。
作为一种方式，所述标签将通过上述运算后得到的第一哈希值发送至阅读器。
步骤S150：所述阅读器将所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数发送到服务器。
作为一种方式，阅读器利用随机数发生器生成第二随机数Rs，将所述第二随机数Rs、第一哈希值以及第一随机数Rr发送给服务器。
步骤S160：所述服务器基于所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数验证所述标签是否合法。
作为一种方式，所述服务器基于所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数查找本地存储的标签标识中是否存储有与所述第一哈希值对应的第一标识相同的第二标识；若存储有与所述第一哈希值对应的第一标识相同的第二标识，确定所述标签合法。
其中，所述服务器基于所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数查找本地存储的标签标识中是否存储有与所述第一哈希值对应的第一标识相同的第二标识的步骤包括：所述服务器查找本地存储的标签标识，判断是否存储有第二标识使得所述第二标识对应的第二哈希值等于所述第一哈希值，其中，所述第一哈希值和所述第二哈希值的计算规则相同；若存储有第二标识使得所述第二标识对应的第二哈希值等于所述第一哈希值，确定存储有与所述第一哈希值对应的第一标识相同的第二标识；若没有存储有第二标识使得所述第二标识对应的第二哈希值等于所述第一哈希值，确定没有存储有与所述第一哈希值对应的第一标识相同的第二标识。
进一步的，所述服务器查找本地存储的标签标识，判断是否存储有第二标识使得所述第二标识对应的第二哈希值等于所述第一哈希值的步骤包括：所述服务器查找本地第一数据库存储的标签标识，判断是否存储有所述第二标识使得所述第二标识对应的第二哈希值等于所述第一哈希值，所述本地第一数据库中存储的标签标识为更新后的标签标识；若所述本地第一数据库中存储有所述第二标识，确定所述标签合法；若所述本地第一数据库中没有存储有所述第二标识，所述服务器查找本地第二数据库，判断所述本地第二数据库中是否存储有所述第二标识，使得所述第二标识对应的第二哈希值等于所述第一哈希值，所述本地第二数据库中存储的标签标识为初始标签标识；若所述本地第二数据库中存储有所述第二标识，确定所述标签合法；若所述本地第二数据库中没有存储有所述第二标识，确定所述标签不合法。
具体的，可以预先将服务器的本地数据库划分为两个本地数据库，可以包括本地第一数据库以及本地第二数据库。其中，本地第一数据库中存储的标签标识为更新后的标签标识，本地第二数据库中存储的标签标识为初始标签标识。进一步的，服务器首先通过查找本地第一数据库中存储的多个标签标识，通过将多个标签标识对应的多个哈希值一一与第一哈希值进行比较，判断在本地第一数据库中是否存储与第一哈希值对应的第一标识相同的第二标识IDnew。将第二标识IDnew与第一随机数Rr进行异或运算后再进行哈希散列运算得到第二哈希值/>如果/> 这个等式成立，则判断服务器本地第一数据库中存储有与第一哈希值/> 对应的第一标识相同的第二标识IDnew，确定所述标签合法。如果等式不成立，则服务器查找本地第二数据库中存储的标签标识IDold，通过上述计算规则计算标签标识IDold对应的第二哈希值/>如果这个等式成立，则判断本地第二数据库中存储有第二标识IDold，并确定所述标签合法；如果上述等式不成立则判断本地第二数据库中没有存储有第二标识IDold，确定所述标签不合法。
本申请实施例提供的一种认证方法，阅读器向标签发送验证信息，标签基于接收到的验证信息检测时间戳是否合法，若标签检测到时间戳合法，确定阅读器合法并基于标签的第一标识以及第一随机数计算对应的第一哈希值，阅读器将接收到的标签发送的第一哈希值、第一随机数以及第二随机数发送到服务器，服务器通过第一哈希值、第一随机数以及第二随机数验证标签是否合法。通过上述方式，当阅读器发送验证信息时，标签的回应消息每次都不一样，阅读器发送给服务器的认证消息也是动态的，所以攻击者无法进行重放攻击，提高了阅读器与标签之间认证的安全性。
请参阅图2，本申请实施例提供的一种认证方法，应用于RFID系统，所述系统包括阅读器、标签以及服务器，所述方法包括：
步骤S220：所述标签接收所述验证信息。
步骤S230：所述标签若检测到所述时间戳合法，确定所述阅读器合法并基于所述标签的第一标识以及所述第一随机数计算对应的第一哈希值。
步骤S240：所述标签将所述第一哈希值发送给所述阅读器。
步骤S250：所述阅读器将所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数发送到服务器。
步骤S260：所述服务器基于所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数验证所述标签是否合法。
作为一种方式，所述服务器基于所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数验证所述标签合法之后，还包括所述服务器基于所述第二标识以及认证密钥，生成第二加密数据；所述服务器将所述第二加密数据发送给所述阅读器，以用于所述阅读器将所述第二加密数据发送给所述标签；所述标签基于所述阅读器发送的所述第二加密数据得到所述第二标识；所述标签判断所述第二标识与所述第一标识是否相同；若相同，确定所述阅读器合法，同时所述标签更新所述第一标识。
具体的，若所述第二标识为本地第一数据库中存储的标签标识，则第二服务器利用第二标识IDnew以及认证密钥K进行异或运算后，进行AES加密操作，生成第二加密数据服务器将所述第二加密数据/>发送给阅读器，阅读器再将二加密数据/>发送给标签，标签对第二加密数据/>进行解密操作得到第二标识IDnew，标签判断第二标识IDnew与第一标识ID是否相同，若相同，则判断所述阅读器合法，同时，标签更新第一标识ID。
若所述第二标识为本地第二数据库中存储的标签标识，则第二服务器利用第二标识IDold以及认证密钥K进行异或运算后，进行AES加密操作，生成第二加密数据服务器将所述第二加密数据/>发送给阅读器，阅读器再将二加密数据/>发送给标签，标签对第二加密数据/>进行解密操作得到第二标识IDold，标签判断第二标识IDold与第一标识ID是否相同，若相同，则判断所述阅读器合法，同时，标签更新第一标识ID。
步骤S270：所述阅读器根据所述第二随机数以及所述认证密钥生成第三加密数据。
具体的，阅读器利用先前生成的第二随机数Rs以及认证密钥K进行异或操作后，再进行加密运算，得到第三加密数据阅读器再将第三加密数据/> 与第二加密数据/>传送给标签，或者，读器再将第三加密数据与第二加密数据/>传送给标签。
步骤S280：所述阅读器将所述第三加密数据发送给所述标签，以使所述标签基于所述阅读器发送的所述第三加密数据得到所述第二随机数，并基于所述第二随机数以及所述第二标识得到对应的第三哈希值，以更新所述第一标识。
作为一种方式，所述标签将所述第二标识以及所述第二随机数进行散列运算，得到第三哈希值；所述标签将所述第三哈希值替换所述第一标识，得到新的第一标识。
具体的，若第二标识为IDnew，标签将第二标识IDnew以及第二随机数Rs进行异或运算，再进行哈希散列运算，得到对应的第三哈希值将所述第一标识更新为
若第二标识为IDold，标签将第二标识IDold以及第二随机数Rs进行异或运算，再进行哈希散列运算，得到对应的第三哈希值将所述第一标识更新为
步骤S290：所述标签将所述标签预先存储的时间戳更新为所述时间戳。
作为一种方式，通过上述方式，标签与阅读器认证成功后，标签将标签中存储的时间戳Tr更新为时间戳TR。其中，可以理解的是，标签中预先存储的第一个时间戳Tr为标签出厂设定的时间戳。
本申请实施例提供的一种认证方法，阅读器向标签发送验证信息，标签基于接收到的验证信息检测时间戳是否合法，若标签检测到时间戳合法，确定阅读器合法并基于标签的第一标识以及第一随机数计算对应的第一哈希值，阅读器将接收到的标签发送的第一哈希值、第一随机数以及第二随机数发送到服务器，服务器通过第一哈希值、第一随机数以及第二随机数验证标签是否合法，如果合法，服务器根据第二标识以及认证密钥生成第二加密数据并发送给阅读器，阅读器根据第二随机数以及认证密钥生成第三加密数据，并将第二加密数据以及第三加密数据发送给标签，标签根据第二加密数据以及第三加密数据判断阅读器是否合法，若合法，标签更新标签的第一标识以及预先存储的时间戳。通过上述方法，基于动态更新ID机制，即使入侵者非法获取了当前标签的敏感信息，所述敏感信息也失去了时效性，入侵者无法成功攻击接下来的运行过程，保证了认证过程的安全性。
请参阅图3，本申请实施例提供的一种认证方法，应用于标签，所述方法包括：
步骤S310：接收阅读器发送的验证信息，所述验证信息携带有第一加密数据以及时间戳，所述第一加密数据由所述阅读器基于第一随机数生成。
步骤S320：若检测到所述时间戳合法，确定所述阅读器合法并基于所述标签的第一标识以及所述第一随机数计算对应的第一哈希值。
作为一种方式，若检测到所述时间戳合法，确定所述阅读器合法的步骤包括：比较所述时间戳与标签中预先存储的时间戳的大小；若所述时间戳大于所述标签中预先存储的时间戳，确定所述时间戳以及所述阅读器合法。
作为另一种方式，若所述时间戳小于所述标签中预先存储的时间戳，确定所述时间戳以及所述阅读器不合法。
可选的，基于所述标签的第一标识以及所述第一随机数计算对应的第一哈希值的步骤包括：将所述第一随机数以及所述标签的第一标识进行散列运算，得到所述第一哈希值。
步骤S330：将所述第一哈希值发送给所述阅读器，以用于所述阅读器将所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数发送到服务器，使所述服务器基于所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数验证所述标签是否合法。
本申请实施例提供的一种认证方法，标签接收阅读器发送的验证信息，若标签检测到时间戳合法，确定阅读器合法并基于标签的第一标识以及第一随机数计算对应的第一哈希值，并将所述第一哈希值发送给阅读器，以用于阅读器将所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数发送到服务器，使所述服务器基于所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数验证所述标签是否合法。通过上述方式，通过比较当前时间戳与初始时间戳的大小来验证阅读器是否合法，标签只接受比初始时间戳大的时间戳，从而利用了单调递增的时间戳来保证阅读器与标签之间信息的完整性，提供了阅读器与标签之间双向的安全认证。
请参阅图4，本申请实施例提供的一种认证方法，应用于阅读器，所述方法包括：
步骤S410：基于第一随机数生成第一加密数据。
步骤S420：向标签发送携带所述第一加密数据以及时间戳的验证信息，以使所述标签基于所述时间戳确定所述阅读器合法后，基于所述标签的第一标识以及所述第一随机数计算对应的第一哈希值。
步骤S430：接收所述标签发送的所述第一哈希值。
步骤S440：将所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数发送到服务器，使所述服务器基于所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数验证所述标签是否合法。
作为一种方式，在服务器验证标签合法之后，还包括接收所述服务器发送的基于第二标识以及认证密钥生成的第二加密数据；根据所述第二随机数以及认证密钥生成第三加密数据；将所述第二加密数据以及所述第三加密数据发送给所述标签，以使所述标签基于所述阅读器发送的所述第三加密数据得到所述第二随机数以及所述第二标识，并基于所述第二随机数以及所述第二标识得到对应的第三哈希值，以更新所述第一标识。
本申请实施例提供的一种认证方法，阅读器基于第一随机数生成第一加密数据，向标签发送携带所述第一加密数据以及时间戳的验证信息，以使标签基于时间戳确定阅读器合法后，基于标签的第一标识以及第一随机数计算对应的第一哈希值，阅读器接收标签发送的第一哈希值，并将所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数发送到服务器，使所述服务器基于所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数验证标签是否合法。当阅读器发送验证信息时，标签的回应消息每次都不一样，阅读器发送给服务器的认证消息也是动态的，所以攻击者无法进行重放攻击，提高了阅读器与标签之间认证的安全性。
请参阅图5，本申请提供的一种认证系统500，所述系统500包括阅读器510、标签520以及服务器530：
阅读器510，用于向标签510发送验证信息，所述验证信息携带有第一加密数据以及时间戳，所述第一加密数据由所述阅读器510基于第一随机数生成。
具体的，所述阅读器510还用于接收所述服务器530发送的基于第二标识以及认证密钥生成的第二加密数据；根据所述第二随机数以及认证密钥生成第三加密数据；将所述第二加密数据以及所述第三加密数据发送给所述标签，以使所述标签基于所述阅读器510发送的所述第三加密数据得到所述第二随机数以及所述第二标识，并基于所述第二随机数以及所述第二标识得到对应的第三哈希值，以更新所述第一标识。
标签520，用于接收所述验证信息；若检测到所述时间戳合法，确定所述阅读器510合法并基于所述标签的第一标识以及所述第一随机数计算对应的第一哈希值；将所述第一哈希值发送给所述阅读器510。
进一步的，所述标签520还用于比较所述时间戳与标签520中预先存储的时间戳的大小；若所述时间戳大于所述标签520中预先存储的时间戳，确定所述时间戳以及所述阅读器510合法；若所述时间戳小于所述标签520中预先存储的时间戳，确定所述时间戳以及所述阅读器510不合法。
所述阅读器510，用于将所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数发送到服务器530，使所述服务器530基于所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数验证所述标签520是否合法。
可选的，所述服务器530，具体用于查找本地存储的标签标识，判断是否存储有第二标识使得所述第二标识对应的第二哈希值等于所述第一哈希值，其中，所述第一哈希值和所述第二哈希值的计算规则相同；若存储有第二标识使得所述第二标识对应的第二哈希值等于所述第一哈希值，确定存储有与所述第一哈希值对应的第一标识相同的第二标识；若没有存储有第二标识使得所述第二标识对应的第二哈希值等于所述第一哈希值，确定没有存储有与所述第一哈希值对应的第一标识相同的第二标识。
进一步的，所述服务器530还用于基于所述第二标识以及认证密钥，生成第二加密数据；将所述第二加密数据发送给所述阅读器510，以用于所述阅读器510将所述第二加密数据发送给所述标签520。
需要说明的是，本申请中装置实施例与前述方法实施例是相互对应的，装置实施例中具体的原理可以参见前述方法实施例中的内容，此处不再赘述。
下面将结合图6对本申请提供的一种标签进行说明。
请参阅图6，基于上述的认证方法、系统，本申请实施例还提供的另一种可以执行前述认证方法的标签100。射频识别标签100，又称射频标签、电子标签，主要由存有识别代码的大规模集成线路芯片和收发天线102构成，主要为无源式，使用时的电能取自天线接收到的无线电波能量；射频识别读写设备以及与相应的信息服务系统，如进存销系统的联网等。
其中，所述收发天线102在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。
标签100包括相互耦合的一个或多个(图中仅示出一个)处理器(集成线路芯片)104、存储器106。其中，该存储器106中存储有可以执行前述实施例中内容的程序，而处理器104可以执行该存储器106中存储的程序。
其中，处理器104可以包括一个或者多个处理核。处理器104利用各种接口和线路连接整个标签100内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器106内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器106内的数据，执行标签100的各种功能和处理数据。可选地，处理器104可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable LogicArray，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器104可集成中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器104中，单独通过一块通信芯片进行实现。
存储器106可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。存储器106可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器106可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于实现至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现下述各个方法实施例的指令等。存储数据区还可以存储终端100在使用中所创建的数据(比如电话本、音视频数据、聊天记录数据)等。
请参阅图7，基于上述的认证方法、系统，本申请实施例还提供的另一种可以执行前述认证方法的阅读器200。阅读器200根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。阅读器200通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。阅读器200和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器200通过耦合给无源应答器提供能量和时序。在实际应用中，可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。应答器是RFID系统的信息载体，应答器大多是由耦合原件(线圈、微带天线等)和微芯片组成无源单元。
阅读器200包括相互耦合的一个或多个(图中仅示出一个)处理器202、存储器204以及收发模块206。其中，该存储器204中存储有可以执行前述实施例中内容的程序，而处理器202可以执行该存储器204中存储的程序。
其中，处理器202可以包括一个或者多个处理核。处理器202利用各种接口和线路连接整个阅读器200内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器204内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器204内的数据，执行阅读器200的各种功能和处理数据。可选地，处理器202可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(ProgrammableLogic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器202可集成中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器2102中，单独通过一块通信芯片进行实现。
存储器204可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。存储器204可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器204可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于实现至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现下述各个方法实施例的指令等。存储数据区还可以存储终端200在使用中所创建的数据(比如电话本、音视频数据、聊天记录数据)等。
所述收发模块206用于接收以及发送电磁波，实现电磁波与电信号的相互转换，从而与通讯网络或者其他设备进行通讯，例如和音频播放设备进行通讯。
请参考图8，其示出了本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质的结构框图。该计算机可读介质800中存储有程序代码，所述程序代码可被处理器调用执行上述方法实施例中所描述的方法。
计算机可读存储介质800可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。可选地，计算机可读存储介质800包括非易失性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。计算机可读存储介质800具有执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码810的存储空间。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。程序代码810可以例如以适当形式进行压缩。
本申请提供的一种认证方法、系统以及存储介质，标签接收阅读器发送的验证信息，若标签检测到时间戳合法，确定阅读器合法并基于标签的第一标识以及第一随机数计算对应的第一哈希值，并将所述第一哈希值发送给阅读器，以用于阅读器将所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数发送到服务器，使所述服务器基于所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数验证所述标签是否合法。通过上述方式，通过比较当前时间戳与初始时间戳的大小来验证阅读器是否合法，标签只接受比初始时间戳大的时间戳，从而利用了单调递增的时间戳来保证阅读器与标签之间信息的完整性，提供了阅读器与标签之间双向的安全认证。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (20)
1.一种认证方法，其特征在于，应用于标签，所述方法包括：
接收阅读器发送的验证信息，所述验证信息携带有第一加密数据以及时间戳，所述第一加密数据由所述阅读器对第一随机数和认证密钥进行异或运算后再进行AES加密运算生成；
若检测到所述时间戳合法，确定所述阅读器合法并基于所述标签的第一标识以及所述第一随机数计算对应的第一哈希值；
其中，所述基于所述标签的第一标识以及所述第一随机数计算对应的第一哈希值，包括：
将所述第一随机数以及所述标签的第一标识进行异或运算后进行哈希散列运算，得到所述第一哈希值；
将所述第一哈希值发送给所述阅读器，以用于所述阅读器将所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数发送到服务器，使所述服务器基于所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数验证所述标签是否合法。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述若检测到所述时间戳合法，确定所述阅读器合法，包括：
比较所述时间戳与标签中预先存储的时间戳的大小；
若所述时间戳大于所述标签中预先存储的时间戳，确定所述时间戳以及所述阅读器合法。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于所述标签的第一标识以及所述第一随机数计算对应的第一哈希值，包括：
将所述第一随机数以及所述标签的第一标识进行散列运算，得到所述第一哈希值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述时间戳小于所述标签中预先存储的时间戳，确定所述时间戳以及所述阅读器不合法。
5.一种认证方法，其特征在于，应用于阅读器，所述方法包括：
对第一随机数和认证密钥进行异或运算后再进行AES加密运算生成第一加密数据；
向标签发送携带所述第一加密数据以及时间戳的验证信息，以使所述标签基于所述时间戳确定所述阅读器合法后，基于所述标签的第一标识以及所述第一随机数计算对应的第一哈希值；
其中，所述基于所述标签的第一标识以及所述第一随机数计算对应的第一哈希值，包括：
将所述第一随机数以及所述标签的第一标识进行异或运算后进行哈希散列运算，得到所述第一哈希值；
接收所述标签发送的所述第一哈希值；
将所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数发送到服务器，使所述服务器基于所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数验证所述标签是否合法。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收所述服务器发送的基于第二标识以及认证密钥生成的第二加密数据；
根据所述第二随机数以及认证密钥生成第三加密数据；
将所述第二加密数据以及所述第三加密数据发送给所述标签，以使所述标签基于所述阅读器发送的所述第三加密数据得到所述第二随机数以及所述第二标识，并基于所述第二随机数以及所述第二标识得到对应的第三哈希值，以更新所述第一标识。
7.一种认证方法，其特征在于，应用于RFID系统，所述系统包括阅读器、标签以及服务器，所述方法包括：
所述阅读器向所述标签发送验证信息，所述验证信息携带有第一加密数据以及时间戳，所述第一加密数据由所述阅读器对第一随机数和认证密钥进行异或运算后再进行AES加密运算生成；
所述标签接收所述验证信息；
所述标签若检测到所述时间戳合法，确定所述阅读器合法并基于所述标签的第一标识以及所述第一随机数计算对应的第一哈希值；
其中，所述基于所述标签的第一标识以及所述第一随机数计算对应的第一哈希值，包括：
将所述第一随机数以及所述标签的第一标识进行异或运算后进行哈希散列运算，得到所述第一哈希值；
所述标签将所述第一哈希值发送给所述阅读器；
所述阅读器将所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数发送到服务器；
所述服务器基于所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数验证所述标签是否合法。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述服务器基于所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数验证所述标签是否合法，包括：
所述服务器基于所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数查找本地存储的标签标识中是否存储有与所述第一哈希值对应的第一标识相同的第二标识；
若存储有与所述第一哈希值对应的第一标识相同的第二标识，确定所述标签合法。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述服务器基于所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数检测本地是否存储有与所述第一哈希值对应的第一标识相同的第二标识，包括：
所述服务器查找本地存储的标签标识，判断是否存储有第二标识使得所述第二标识对应的第二哈希值等于所述第一哈希值，其中，所述第一哈希值和所述第二哈希值的计算规则相同；
若存储有第二标识使得所述第二标识对应的第二哈希值等于所述第一哈希值，确定存储有与所述第一哈希值对应的第一标识相同的第二标识；
若没有存储有第二标识使得所述第二标识对应的第二哈希值等于所述第一哈希值，确定没有存储有与所述第一哈希值对应的第一标识相同的第二标识。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述服务器查找本地存储的标签标识，判断是否存储有第二标识使得所述第二标识对应的第二哈希值等于所述第一哈希值，包括：
所述服务器查找本地第一数据库存储的标签标识，判断是否存储有所述第二标识使得所述第二标识对应的第二哈希值等于所述第一哈希值，所述本地第一数据库中存储的标签标识为更新后的标签标识；
若所述本地第一数据库中存储有所述第二标识，确定所述标签合法。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述本地第一数据库中没有存储有所述第二标识，所述服务器查找本地第二数据库，判断所述本地第二数据库中是否存储有所述第二标识，使得所述第二标识对应的第二哈希值等于所述第一哈希值，所述本地第二数据库中存储标签标识为初始标签标识；
若所述本地第二数据库中存储有所述第二标识，确定所述标签合法；
若所述本地第二数据库中没有存储有所述第二标识，确定所述标签不合法。
12.根据权利要求8-11任一所述的方法，其特征在于，所述若存储有与所述第一哈希值对应的第一标识相同的第二标识，确定所述标签合法之后，还包括：
所述服务器基于所述第二标识以及认证密钥，生成第二加密数据；
所述服务器将所述第二加密数据发送给所述阅读器，以用于所述阅读器将所述第二加密数据发送给所述标签；
所述标签基于所述阅读器发送的所述第二加密数据得到所述第二标识；
所述标签判断所述第二标识与所述第一标识是否相同；
若相同，确定所述阅读器合法，同时所述标签更新所述第一标识。
13.根据权利要求8-11任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述阅读器根据所述第二随机数以及所述认证密钥生成第三加密数据；
所述阅读器将所述第三加密数据发送给所述标签，以使所述标签基于所述阅读器发送的所述第三加密数据得到所述第二随机数，并基于所述第二随机数以及所述第二标识得到对应的第三哈希值，以更新所述第一标识。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述标签更新所述第一标识，包括：
所述标签将所述第二标识以及所述第二随机数进行散列运算，得到第三哈希值；
所述标签将所述第三哈希值替换所述第一标识，得到新的第一标识。
15.根据权利要求7-11任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述标签将所述标签预先存储的时间戳更新为所述时间戳。
16.一种认证系统，其特征在于，所述系统包括：
阅读器，用于向标签发送验证信息，所述验证信息携带有第一加密数据以及时间戳，所述第一加密数据由所述阅读器对第一随机数和认证密钥进行异或运算后再进行AES加密运算生成；
标签，用于接收所述验证信息；若检测到所述时间戳合法，确定所述阅读器合法并基于所述标签的第一标识以及所述第一随机数计算对应的第一哈希值；其中，所述基于所述标签的第一标识以及所述第一随机数计算对应的第一哈希值，包括：将所述第一随机数以及所述标签的第一标识进行异或运算后进行哈希散列运算，得到所述第一哈希值；将所述第一哈希值发送给所述阅读器；
所述阅读器，用于将所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数发送到服务器，使所述服务器基于所述第一哈希值、所述第一随机数以及第二随机数验证所述标签是否合法。
17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述标签用于比较所述时间戳与标签中预先存储的时间戳的大小；若所述时间戳大于所述标签中预先存储的时间戳，确定所述时间戳以及所述阅读器合法。
18.一种标签，其特征在于，包括一个或多个处理器以及存储器；一个或多个程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行权利要求1-4任一所述的方法。
19.一种阅读器，其特征在于，包括一个或多个处理器以及存储器；一个或多个程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行权利要求5-6任一所述的方法。
20.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有程序代码，其中，在所述程序代码被处理器运行时执行权利要求1-15任一所述的方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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