CN117077715A - 一种射频识别读写器的多通道数据传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种射频识别读写器的多通道数据传输方法，涉及射频识别技术领域，包括：射频识别读写器生成数据A，对数据进行加密，得到安全加密数据和密钥；分割安全加密数据，得到至少一个断点数据，打乱断点数据，序列号仍与断点数据维持原有的对应关系；通信主控端设置多个传输信道，传输信道数目多于断点数据数目，随机为断点数据分配传输信道；传输信道地址定期修改；通信主控端、数据接收端和通信脉冲程序通过分配的传输信道发送并存储断点数据和密钥至数据存储库；数据A被存储至数据存储库。通过对数据进行加密、分割安全加密数据、打乱断点数据和随机为断点数据分配传输信道，提升数据传输的安全性，保证信息传输的保密性。
Description
技术领域
本发明涉及射频识别技术领域，具体是涉及一种射频识别读写器的多通道数据传输方法。
背景技术
射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)使用射频信号通过RFID 读写器读取用户终端内的电子标签(Tag)信息并解码后，送至中央信息系统对用户进行识别、管理相关数据。其非接触式的自动识别、无须人工干预，并可同时识别多个标签等优点，使得该技术被广泛被应用于物流、考勤、电子商务等领域，且规模巨大。
而伴随着无线局域网技术的发展，逐渐出现了可移动式RFID阅读器，可移动式RFID阅读器可通过WLAN与中央信息系统进行数据传输，从而突破了RFID技术应用的地域限制且效率大大提高。但由此带来的安全性问题日益突出，现有的数据传输方法容易被破解，导致传输的管理数据泄漏，使得射频识别读写器应用的保密性有待提升。
发明内容
为解决上述技术问题，提供一种射频识别读写器的多通道数据传输方法，本技术方案解决了上述背景技术中提出的现有的数据传输方法容易被破解，导致传输的管理数据泄漏，使得射频识别读写器应用的保密性有待提升的问题。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
一种射频识别读写器的多通道数据传输方法，包括：
射频识别读写器生成数据A，对数据进行加密，得到安全加密数据和密钥；
分割安全加密数据，得到至少一个断点数据，赋予每个断点数据一个序列号，序列号按断点数据排列顺序依次增大，每个序列号与断点数据建立一一对应配对关系，对序列号进行加密，打乱断点数据，序列号仍与断点数据维持原有的对应关系；
通信主控端设置多个传输信道，传输信道数目多于断点数据数目，随机为断点数据分配传输信道；
传输信道地址定期修改；
通信主控端、数据接收端和通信脉冲程序通过分配的传输信道发送并存储断点数据和密钥至数据存储库，未被分配的传输信道则传输随机数据；
数据存储库舍弃未被分配的传输信道传输的随机数据，数据存储库接收断点数据和密钥，断点数据和密钥缓存至数据存储库后，数据存储库对于断点数据恢复顺序，数据存储库对于断点数据合并，形成安全加密数据，数据存储库对于安全加密数据解密，生成数据A，数据A被存储至数据存储库。
优选的，所述射频识别读写器生成数据包括以下步骤：
天线发射射频信号，RFID标签反射射频信号；
射频识别读写器中的RFID接收芯片接收来自RFID标签的数据；
射频识别读写器内部的处理器将来自RFID标签的数据发送至通信驱动程序，通信驱动程序对数据进行处理，将数据转化为统一数据模式，通信主控端能识别所述数据模式。
优选的，所述对数据进行加密包括以下步骤：
初始化加密器，加密器随机产生质数V和P，V 不等于P，质数V和P的位数介于50到100位之间；
生成密钥规范，密钥规范包含第一迭代函数和第二迭代函数/>，/>，，其中，n为P的幂次，n为1~6的随机整数；
在中代入数据A，得到/>，求/>的倒数，得到B，由A得到B的过程为迭代一，将B代入迭代一中得到/>，将/>代入迭代一中得到/>，将/>代入迭代一中得到/>，将/>代入迭代一中得到/>，将/>代入迭代一中得到E；
其中，B为初始中间加密数，为中间加密数一，/>为中间加密数二，/>为中间加密数三，/>为中间加密数四，E为中间加密数五；
在第二迭代函数中代入数据E，得到/>；
令，k从1开始取，计算/>，其中/>为取整函数；
若等于E，则得到安全加密数据为/>，记录k的值，存储至密钥规范中；
若小于E，则k增加一后，重新计算m，并再次判断/>与E的大小；
存储密钥规范至密钥中。
优选的，所述分割安全加密数据包括以下步骤：
对于安全加密数据统计其长度，得到其长度为d，d大于10；
，其中/>为取整函数，则以e的数值作为断点数据的截取长度；
从安全加密数据左侧作为起始位置，按照截取长度e，依次对安全加密数据/>进行分割，得到断点数据。
优选的，所述对序列号进行加密包括以下步骤：
初始化加密器，加密器随机产生质数Q，质数Q的位数介于50到100位之间；
生成密钥规范，密钥规范包含第三迭代函数，/>；
序列号为I，在中代入I，得到/>，求/>的倒数，得到J，由I得到J的过程为迭代二，将J代入迭代二中得到/>，将/>代入迭代二中得到/>，将/>代入迭代二中得到/>，将/>代入迭代二中得到/>，将/>代入迭代二中得到K，K为加密后的序列号；
其中，J为初始中间加密序列号，为中间加密序列号一，/>为中间加密序列号二，/>为中间加密序列号三，/>为中间加密序列号四；
存储密钥规范至密钥中。
优选的，所述打乱断点数据包括以下步骤：
统计断点数据个数为r，断点数据按分割顺序进行排序；
对1~r的整数进行随机排序；
将随机排序的整数按排序顺序与按分割顺序进行排序的断点数据进行一一对应；
按照断点数据所对应的随机整数的大小，将断点数据进行重新排序；
排序后，使用差分占比法对打乱程度进行评判。
优选的，所述随机为断点数据分配传输信道包括以下步骤：
断点数据个数为r，传输信道个数为s；
对1~s的整数进行随机排序；
将随机排序的整数按排序顺序与传输信道进行一一对应；
取出其中对应整数为1~r的传输信道，并按从小到大排序传输信道，将其作为断点数据的传输信道，按照断点数据的打乱顺序分配至传输信道。
优选的，所述传输信道地址定期修改包括以下步骤：
通信主控端每隔一小时，更新传输信道地址；
通信主控端剔除缓存在数据存储库的传输信道地址；
重新提交新的地址，数据存储库接收新的地址，并与对应传输信道对应。
优选的，所述通信主控端、数据接收端和通信脉冲程序发送并存储数据至数据存储库包括以下步骤：
通信主控端将要发送的断点数据传输至数据接收端；
数据接收端将收到的断点数据转换为符合RFID的协议规则的断点数据并发送给通信脉冲程序；
通信脉冲程序施加断点数据脉冲信号，脉冲信号将断点数据发送至数据存储库。
优选的，所述断点数据恢复顺序包括以下步骤：
数据存储库调取断点数据所对应的序列号；
数据存储库根据断点数据所对应的序列号大小，对序列号进行排序，按照从小到达排序；
数据存储库将断点数据按序列号的排列顺序，进行排列；
获得原有排序的断点数据；
断点数据合并包括以下步骤：
数据存储库将原有排序的断点数据按次序进行合并；
得到安全加密数据；
安全加密数据解密包括以下步骤：
数据存储库调用安全加密数据为和密钥规范；
根据密钥规范提供的数据，计算出E；
根据E和的迭代关系，反推计算出数据A。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
通过对数据进行加密、分割安全加密数据、打乱断点数据和随机为断点数据分配传输信道，在传输时，配合所有传输信道进行传输，使得真实的数据不易被截获，即使数据被截获，由于将整个数据分割为多段数据，截获其中部分数据，无法得到整体数据，此外，数据被加密，反向解密难度大，即使对部分数据解密，也无法得到整体数据，因此，对于数据传输的安全性有较大提升，保证信息传输的保密性。
附图说明
图1为本发明的流程示意图；
图2为本发明的对数据进行加密流程示意图；
图3为本发明的分割安全加密数据流程示意图；
图4为本发明的打乱断点数据流程示意图；
图5为本发明的随机为断点数据分配传输信道流程示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
参照图1所示，一种射频识别读写器的多通道数据传输方法，包括：
射频识别读写器生成数据A，对数据进行加密，得到安全加密数据和密钥；
分割安全加密数据，得到至少一个断点数据，赋予每个断点数据一个序列号，序列号按断点数据排列顺序依次增大，每个序列号与断点数据建立一一对应配对关系，对序列号进行加密，打乱断点数据，序列号仍与断点数据维持原有的对应关系；
将数据进行加密，避免数据直接被利用，分割安全加密数据，则数据被截获时，仅其中一部分被截获，获得的数据顺序被打乱，且数据不全，则截获者无法知晓原本数据含义；
通信主控端设置多个传输信道，传输信道数目多于断点数据数目，随机为断点数据分配传输信道；
传输信道地址定期修改，避免当传输信道地址被破译后，则每次通过该传输信道的数据都会被截获；
通信主控端、数据接收端和通信脉冲程序通过分配的传输信道发送并存储断点数据和密钥至数据存储库，未被分配的传输信道则传输随机数据；
在传输数据时，未被分配的传输信道传输随机数据，增加无用信息的占比，其截获信息必然存在无用信息或断点数据和密钥，但截获者无法区分无用信息与断点数据和密钥之间的区别，因此，难以从截获的数据中，分离有效信息；
数据存储库舍弃未被分配的传输信道传输的随机数据，数据存储库接收断点数据和密钥，断点数据和密钥缓存至数据存储库后，数据存储库对于断点数据恢复顺序，数据存储库对于断点数据合并，形成安全加密数据，数据存储库对于安全加密数据解密，生成数据A，数据A被存储至数据存储库。
射频识别读写器生成数据包括以下步骤：
天线发射射频信号，RFID标签反射射频信号；
射频识别读写器中的RFID接收芯片接收来自RFID标签的数据；
射频识别读写器内部的处理器将来自RFID标签的数据发送至通信驱动程序，通信驱动程序对数据进行处理，将数据转化为统一数据模式，通信主控端能识别所述数据模式，这里，为了方便令统一数据模式为整数。
参照图2所示，对数据进行加密包括以下步骤：
初始化加密器，加密器随机产生质数V和P，V 不等于P，质数V和P的位数介于50到100位之间；
生成密钥规范，密钥规范包含第一迭代函数和第二迭代函数/>，/>，，其中，n为P的幂次，n为1~6的随机整数；
在中代入数据A，得到/>，求/>的倒数，得到B，由A得到B的过程为迭代一，将B代入迭代一中得到/>，将/>代入迭代一中得到/>，将/>代入迭代一中得到/>，将/>代入迭代一中得到/>，将/>代入迭代一中得到E；
其中，B为初始中间加密数，为中间加密数一，/>为中间加密数二，/>为中间加密数三，/>为中间加密数四，E为中间加密数五；
在第二迭代函数中代入数据E，得到/>；
通过这种迭代，由于P和V数字极大，且迭代次似乎多，翻转数字次数多，因此，在不知道P和V的情况下，进行反推，计算量大，因此，破解难度高；
由于P为50位以上的质数，V不同于P ，因而二者互质，则E能被P整除的概率，几乎为0，因此，可以认定为无穷小数；
无穷小数在传输时，占用空间大，因此，需要提取其主要部分传输 ，减小占用空间；
令，k从1开始取，计算/>，其中/>为取整函数；
若等于E，则得到安全加密数据为/>，记录k的值，存储至密钥规范中；
若小于E，则k增加一后，重新计算m，并再次判断/>与E的大小；
这里，因此，/>必定小于E，而另一方面，/>，/>为定值，当k足够大时，则/>十分小，小于1，因此，当k足够大时，/>大于E-1，但小于E，因此，/>，即/>，因此，必然能计算得到k；
通过这一步增加加密过程的复杂度，对于，在未知其计算方式的情况下，很难推断出加密前的数据，且其计算方式与迭代一对应的加密方式不同，因此会避免同种方式一次性破译加密的情况；
存储密钥规范至密钥中。
参照图3所示，分割安全加密数据包括以下步骤：
对于安全加密数据统计其长度，得到其长度为d，d大于10；
，其中/>为取整函数，则以e的数值作为断点数据的截取长度；
从安全加密数据左侧作为起始位置，按照截取长度e，依次对安全加密数据/>进行分割，对于最后不足e长度的数据，直接作为断点数据，得到断点数据。
对序列号进行加密包括以下步骤：
初始化加密器，加密器随机产生质数Q，质数Q的位数介于50到100位之间；
生成密钥规范，密钥规范包含第三迭代函数，/>；
序列号为I，在中代入I，得到/>，求/>的倒数，得到J，由I得到J的过程为迭代二，将J代入迭代二中得到/>，将/>代入迭代二中得到/>，将/>代入迭代二中得到/>，将/>代入迭代二中得到/>，将/>代入迭代二中得到K，K为加密后的序列号；
其中，J为初始中间加密序列号，为中间加密序列号一，/>为中间加密序列号二，/>为中间加密序列号三，/>为中间加密序列号四；
存储密钥规范至密钥中。
参照图4所示，打乱断点数据包括以下步骤：
统计断点数据个数为r，断点数据按分割顺序进行排序；
对1~r的整数进行随机排序；
将随机排序的整数按排序顺序与按分割顺序进行排序的断点数据进行一一对应；
按照断点数据所对应的随机整数的大小，将断点数据进行重新排序；
排序后，使用差分占比法对打乱程度进行评判；
差分占比法如下：
设断点数据为，/>，断点数据对应的随机排序整数为/>，/>，/>对应/>，则/>原先的位置是第i位，打乱后，其位置是/>位，/>与i距离越远，则打乱程度越高，反之，打乱程度越低；
计算，若/>小于0.2，则打乱程度低，因此，需要重新打乱，若/>大于等于0.2，则打乱程度满足要求。
参照图5所示，随机为断点数据分配传输信道包括以下步骤：
断点数据个数为r，传输信道个数为s；
对1~s的整数进行随机排序；
将随机排序的整数按排序顺序与传输信道进行一一对应；
取出其中对应整数为1~r的传输信道，并按从小到大排序传输信道，将其作为断点数据的传输信道，按照断点数据的打乱顺序分配至传输信道。
传输信道地址定期修改包括以下步骤：
通信主控端每隔一小时，更新传输信道地址；
通信主控端剔除缓存在数据存储库的传输信道地址；
重新提交新的地址，数据存储库接收新的地址，并与对应传输信道对应。
通信主控端、数据接收端和通信脉冲程序发送并存储数据至数据存储库包括以下步骤：
通信主控端将要发送的断点数据传输至数据接收端；
数据接收端将收到的断点数据转换为符合RFID的协议规则的断点数据并发送给通信脉冲程序；
通信脉冲程序施加断点数据脉冲信号，脉冲信号将断点数据发送至数据存储库。
断点数据恢复顺序包括以下步骤：
数据存储库调取断点数据所对应的序列号；
数据存储库根据断点数据所对应的序列号大小，对序列号进行排序，按照从小到达排序；
数据存储库将断点数据按序列号的排列顺序，进行排列；
获得原有排序的断点数据；
断点数据合并包括以下步骤：
数据存储库将原有排序的断点数据按次序进行合并；
得到安全加密数据；
安全加密数据解密包括以下步骤：
数据存储库调用安全加密数据为和密钥规范；
根据密钥规范提供的数据，计算出E，；
E由A通过迭代一迭代6次得出，则由迭代一，E可以反推出，反推过程为求出E的倒数，E的倒数除以/>得到/>，/>可以反推出/>，/>可以反推出/>，/>可以反推出/>，/>可以反推出/>，B反推计算出数据A。
可以理解的是，该方法所使用的存储介质可以是磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带；光介质例如，DVD；或者半导体介质例如固态硬盘SolidStateDisk，SSD等。
综上所述，本发明的优点在于：通过对数据进行加密、分割安全加密数据、打乱断点数据和随机为断点数据分配传输信道，在传输时，配合所有传输信道进行传输，使得真实的数据不易被截获，即使数据被截获，由于将整个数据分割为多段数据，截获其中部分数据，无法得到整体数据，此外，数据被加密，反向解密难度大，即使对部分数据解密，也无法得到整体数据，因此，对于数据传输的安全性有较大提升，保证信息传输的保密性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明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本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明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的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种射频识别读写器的多通道数据传输方法，其特征在于，包括：
射频识别读写器生成数据A，对数据进行加密，得到安全加密数据和密钥；
分割安全加密数据，得到至少一个断点数据，赋予每个断点数据一个序列号，序列号按断点数据排列顺序依次增大，每个序列号与断点数据建立一一对应配对关系，对序列号进行加密，打乱断点数据，序列号仍与断点数据维持原有的对应关系；
通信主控端设置多个传输信道，传输信道数目多于断点数据数目，随机为断点数据分配传输信道；
传输信道地址定期修改；
通信主控端、数据接收端和通信脉冲程序通过分配的传输信道发送并存储断点数据和密钥至数据存储库，未被分配的传输信道则传输随机数据；
数据存储库舍弃未被分配的传输信道传输的随机数据，数据存储库接收断点数据和密钥，断点数据和密钥缓存至数据存储库后，数据存储库对于断点数据恢复顺序，数据存储库对于断点数据合并，形成安全加密数据，数据存储库对于安全加密数据解密，生成数据A，数据A被存储至数据存储库。
2.根据权利要求1所述的一种射频识别读写器的多通道数据传输方法，其特征在于，所述射频识别读写器生成数据包括以下步骤：
天线发射射频信号，RFID标签反射射频信号；
射频识别读写器中的RFID接收芯片接收来自RFID标签的数据；
射频识别读写器内部的处理器将来自RFID标签的数据发送至通信驱动程序，通信驱动程序对数据进行处理，将数据转化为统一数据模式，通信主控端能识别所述数据模式。
3.根据权利要求2所述的一种射频识别读写器的多通道数据传输方法，其特征在于，所述对数据进行加密包括以下步骤：
初始化加密器，加密器随机产生质数V和P，V 不等于P，质数V和P的位数介于50到100位之间；
生成密钥规范，密钥规范包含第一迭代函数 和第二迭代函数/>，/>，，其中，n为P的幂次，n为1~6的随机整数；
在中代入数据A，得到/>，求/>的倒数，得到B，由A得到B的过程为迭代一，将B代入迭代一中得到/>，将/>代入迭代一中得到/>，将/>代入迭代一中得到/>，将/>代入迭代一中得到/>，将/>代入迭代一中得到E；
其中，B为初始中间加密数，为中间加密数一，/>为中间加密数二，/>为中间加密数三，为中间加密数四，E为中间加密数五；
在第二迭代函数中代入数据E，得到/>；
令，k从1开始取，计算/>，其中/>为取整函数；
若等于E，则得到安全加密数据为/>，记录k的值，存储至密钥规范中；
若小于E，则k增加一后，重新计算m，并再次判断/>与E的大小；
存储密钥规范至密钥中。
4.根据权利要求3所述的一种射频识别读写器的多通道数据传输方法，其特征在于，所述分割安全加密数据包括以下步骤：
对于安全加密数据统计其长度，得到其长度为d，d大于10；
，其中/>为取整函数，则以e的数值作为断点数据的截取长度；
从安全加密数据左侧作为起始位置，按照截取长度e，依次对安全加密数据/>进行分割，得到断点数据。
5.根据权利要求4所述的一种射频识别读写器的多通道数据传输方法，其特征在于，所述对序列号进行加密包括以下步骤：
初始化加密器，加密器随机产生质数Q，质数Q的位数介于50到100位之间；
生成密钥规范，密钥规范包含第三迭代函数，/>；
序列号为I，在中代入I，得到/>，求/>的倒数，得到J，由I得到J的过程为迭代二，将J代入迭代二中得到/>，将/>代入迭代二中得到/>，将/>代入迭代二中得到/>，将/>代入迭代二中得到/>，将/>代入迭代二中得到K，K为加密后的序列号；
其中，J为初始中间加密序列号，为中间加密序列号一，/>为中间加密序列号二，/>为中间加密序列号三，/>为中间加密序列号四；
存储密钥规范至密钥中。
6.根据权利要求5所述的一种射频识别读写器的多通道数据传输方法，其特征在于，所述打乱断点数据包括以下步骤：
统计断点数据个数为r，断点数据按分割顺序进行排序；
对1~r的整数进行随机排序；
将随机排序的整数按排序顺序与按分割顺序进行排序的断点数据进行一一对应；
按照断点数据所对应的随机整数的大小，将断点数据进行重新排序；
排序后，使用差分占比法对打乱程度进行评判。
7.根据权利要求6所述的一种射频识别读写器的多通道数据传输方法，其特征在于，所述随机为断点数据分配传输信道包括以下步骤：
断点数据个数为r，传输信道个数为s；
对1~s的整数进行随机排序；
将随机排序的整数按排序顺序与传输信道进行一一对应；
取出其中对应整数为1~r的传输信道，并按从小到大排序传输信道，将其作为断点数据的传输信道，按照断点数据的打乱顺序分配至传输信道。
8.根据权利要求7所述的一种射频识别读写器的多通道数据传输方法，其特征在于，所述传输信道地址定期修改包括以下步骤：
通信主控端每隔一小时，更新传输信道地址；
通信主控端剔除缓存在数据存储库的传输信道地址；
重新提交新的地址，数据存储库接收新的地址，并与对应传输信道对应。
9.根据权利要求8所述的一种射频识别读写器的多通道数据传输方法，其特征在于，所述通信主控端、数据接收端和通信脉冲程序发送并存储数据至数据存储库包括以下步骤：
通信主控端将要发送的断点数据传输至数据接收端；
数据接收端将收到的断点数据转换为符合RFID的协议规则的断点数据并发送给通信脉冲程序；
通信脉冲程序施加断点数据脉冲信号，脉冲信号将断点数据发送至数据存储库。
10.根据权利要求9所述的一种射频识别读写器的多通道数据传输方法，其特征在于，所述断点数据恢复顺序包括以下步骤：
数据存储库调取断点数据所对应的序列号；
数据存储库根据断点数据所对应的序列号大小，对序列号进行排序，按照从小到达排序；
数据存储库将断点数据按序列号的排列顺序，进行排列；
获得原有排序的断点数据；
断点数据合并包括以下步骤：
数据存储库将原有排序的断点数据按次序进行合并；
得到安全加密数据；
安全加密数据解密包括以下步骤：
数据存储库调用安全加密数据为和密钥规范；
根据密钥规范提供的数据，计算出E；
根据E和的迭代关系，反推计算出数据A。
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