CN117176474B - 一种rfid数据的加密保护方法及系统 - Google Patents

一种rfid数据的加密保护方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种RFID数据的加密保护方法及系统,涉及电子数字数据处理技术领域,包括:获取电子标签组以及电子标签组密钥;分割RFID标签数据为至少一个数据切片,对数据切片进行加密,获得加密切片,存储加密算法至真实密钥中;将至少一个加密切片按照顺序依次放入加密矩阵,对填入加密切片的加密矩阵进行仿射变换,得到仿射矩阵,存储仿射变换至真实密钥中;获得曾广矩阵,将仿射矩阵与曾广矩阵拼接融合为预处理矩阵;生成传输保密矩阵,将仿射矩阵嵌入传输保密矩阵中,得到最终传输矩阵。通过设置数据分割模块、矩阵变换模块、矩阵曾广模块和矩阵偏移模块,能保证阅读器与电子标签间的信息安全,且加密复杂度高。

Description

一种RFID数据的加密保护方法及系统
技术领域
本发明涉及电子数字数据处理技术领域,具体是涉及一种RFID数据的加密保护方法及系统。
背景技术
无线射频识别是一种利用无线射频信号耦合或者雷达反射的传输特性,在读写器和标签之间进行非接触双向数据传输,以达到目标识别和数据交换的目的的技术。这种识别技术的优点之一就是无需任何物理接触或者其他任何可见的接触。RFID技术带来便利的同时,也存在诸如标签信息泄漏、窃取、追踪等安全隐患问题。主动标签天生的优势,使得它得以继承在移动通信等其它场景中得到认可的优秀的安全算法和方案;被动标签虽然有着极大的成本限制,导致其安全方面存在很多弊端,但也正是它的廉价使得其拥有极其广大的用户。
现有技术中对于RFID标签数据使用的是轻量级公钥加密算法来保证阅读器与电子标签间的信息安全,但由于直接使用随机数进行判断接收,而随机数是可见传输的,使得容易受到攻击者的攻击,数据加密的保密性得不到保障。
发明内容
为解决上述技术问题,提供一种RFID数据的加密保护方法及系统,本技术方案解决了上述背景技术中提出的现有技术中对于RFID标签数据使用的是轻量级公钥加密算法来保证阅读器与电子标签间的信息安全,但由于直接使用随机数进行判断接收,而随机数是可见传输的,使得容易受到攻击者的攻击,数据加密的保密性得不到保障的问题。
为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:
一种RFID数据的加密保护方法,包括:
获取电子标签组以及电子标签组密钥,电子标签组中包含至少一个RFID标签数据,电子标签组密钥中包含至少一个密钥,密钥分为疑似密钥和真实密钥,真实密钥包含加密数据,疑似密钥为乱码数据;
分割RFID标签数据为至少一个数据切片,数据切片长度为预设长度,若RFID标签数据的长度不能被预设长度整除,则在RFID标签数据末尾逐个补充特殊字符至RFID标签数据的长度被预设长度整除为止,若RFID标签数据的长度能被预设长度整除,则进行数据分割,对数据切片进行加密,获得加密切片,存储加密算法至真实密钥中;
将至少一个加密切片按照顺序依次放入加密矩阵,所述加密矩阵的列数为固定值,所述固定值为预设列数,加密矩阵的行数根据加密切片数目变动,对填入加密切片的加密矩阵进行仿射变换,得到仿射矩阵,存储仿射变换至真实密钥中;
获得曾广矩阵,所述曾广矩阵内部元素由读写随机数产生,将仿射矩阵与曾广矩阵拼接融合为预处理矩阵,存储曾广矩阵至真实密钥中;
生成传输保密矩阵,所述传输保密矩阵内部元素由读写随机数产生,生成预处理矩阵的嵌入偏移量,将预处理矩阵嵌入传输保密矩阵中,得到最终传输矩阵,生成随机质数,随机质数位数不低于预设位数,嵌入偏移量与随机质数相乘,得到加密嵌入偏移量,将加密嵌入偏移量与最终传输矩阵一一对应,存储加密嵌入偏移量至真实密钥中。
优选的,所述对数据切片进行加密,获得加密切片包括以下步骤:
通过随机数算法,任意选取两个大于的素数,分别记为第一加密指标p和第二加密指标q,且p≠q;
计算第一加密指标p和第二加密指标q的乘积,得到第三加密指标n;
基于第一加密指标p和第二加密指标q,构建n的欧拉函数
通过随机数算法,获取大于第一加密指标p和第二加密指标q的素数,记为加密钥r,r与互质;
设定一计数指标k,k从1开始取值,以1作为间隔递增,当首次被加密钥r整除时,记录计数指标k的值为暗密钥计数指标/>
基于暗密钥计数指标,计算得到暗密钥d,/>
公开存储第三加密指标n和加密钥r,将暗密钥d保存至真实密钥中;
获取数据切片a,对于数据切片a进行加密,求得除以n所得的余数b,将b作为加密切片,将加密切片与数据切片一一对应。
优选的,所述将至少一个加密切片按照顺序依次放入加密矩阵包括以下步骤:
获取RFID标签数据在电子标签组中的排列顺序,获取加密切片与数据切片的对应关系,获取数据切片在RFID标签数据中的排序关系;
获取加密切片的总数,计算加密切片的总数与预设列数的比值,得到实际倍数,若实际倍数为整数,则不作任何操作,若实际倍数为小数,则实际倍数取整后加一,并覆盖原有的实际倍数;
将实际倍数作为加密矩阵的行数,确定加密矩阵;
根据加密切片与数据切片的对应关系,获取加密切片在电子标签组中的排列顺序;
根据加密切片在电子标签组中的排列顺序,依次取加密切片;
按行检索加密矩阵中首个空置的位置,将加密切片放置在首个空置的位置中;
当加密切片安放完毕后,对加密矩阵剩余空置部分补充特殊字符。
优选的,所述对填入加密切片的加密矩阵进行仿射变换,得到仿射矩阵包括以下步骤:
仿射变换由初等行变换、初等列变换和初等行混合变换构成;
加密矩阵进行初等行变换,即将加密矩阵的元素按照行进行交换,每次初等行变换相当于加密矩阵乘以行变换矩阵,行变换矩阵为进行相同初等行变换的单位矩阵;
按次序记录所有行变换矩阵,求出所有行变换矩阵的逆矩阵,将所有行变换矩阵的逆矩阵按次序相乘,得到行变换解密矩阵;
加密矩阵进行初等列变换,即将加密矩阵的元素按照列进行交换,每次初等列变换相当于加密矩阵乘以列变换矩阵,列变换矩阵为进行相同初等列变换的单位矩阵;
按次序记录所有列变换矩阵,求出所有列变换矩阵的逆矩阵,将所有列变换矩阵的逆矩阵按次序相乘,得到列变换解密矩阵;
加密矩阵进行初等行混合变换,即将加密矩阵的元素按照行混合进行叠加,每次初等行混合变换相当于加密矩阵乘以行混合变换矩阵,行混合变换矩阵为进行相同初等行混合变换的单位矩阵;
按次序记录所有行混合变换矩阵,求出所有行混合变换矩阵的逆矩阵,将所有行混合变换矩阵的逆矩阵按次序相乘,得到行混合变换解密矩阵;
加密矩阵经过初等行变换、初等列变换和初等行混合变换,得到仿射矩阵,仿射矩阵的行数与列数与加密矩阵保持一致。
优选的,所述将仿射矩阵与曾广矩阵拼接融合为预处理矩阵包括以下步骤:
获取曾广矩阵的列数;
获取仿射矩阵的行数,按行对仿射矩阵进行扩充,扩充时,在仿射矩阵每行末端增加预设数目的元素,所述元素均为空置状态,预设数目等于曾广矩阵的列数;
按照曾广矩阵内元素排布顺序,将曾广矩阵中的元素在扩充后的仿射矩阵的空置部分进行复制替换,得到预处理矩阵。
优选的,所述生成预处理矩阵的嵌入偏移量,将预处理矩阵嵌入传输保密矩阵中包括以下步骤:
通过随机数算法,获得横向坐标偏移量e和纵向坐标偏移量f,将横向坐标偏移量e和纵向坐标偏移量f组合成嵌入偏移量,嵌入偏移量为(e,f);
对于预处理矩阵中任意矩阵元素,所述矩阵元素位于第i行j列,嵌入时,将第i行j列矩阵元素映射至传输保密矩阵的第i+e行j+f列单位元素;
将传输保密矩阵的第i+e行j+f列单位元素替换为预处理矩阵中的第i行j列矩阵元素;
当矩阵元素遍历预处理矩阵时,则得到最终传输矩阵。
一种RFID数据的加密保护系统,用于实现上述的RFID数据的加密保护方法,包括:
数据获取模块,所述数据获取模块用于获取电子标签组以及电子标签组密钥;
数据分割模块,所述数据分割模块用于分割RFID标签数据为至少一个数据切片,对数据切片进行加密,获得加密切片,存储加密算法至真实密钥中;
矩阵变换模块,所述矩阵变换模块用于对填入加密切片的加密矩阵进行仿射变换,得到仿射矩阵;
矩阵曾广模块,所述矩阵曾广模块用于将仿射矩阵与曾广矩阵拼接融合为预处理矩阵,存储曾广矩阵至真实密钥中;
矩阵偏移模块,所述矩阵偏移模块用于生成传输保密矩阵,生成预处理矩阵的嵌入偏移量,将预处理矩阵嵌入传输保密矩阵中,得到最终传输矩阵。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
通过设置数据分割模块、矩阵变换模块、矩阵曾广模块和矩阵偏移模块,将RFID标签数据分割多个数据切片,对数据切片加密后,生成矩阵,并对矩阵进行行列打乱以及行混合变换,同时,还对变换后的矩阵进行曾广,参入用于混淆的数据,最终,将矩阵嵌入到更大的矩阵中进行传输,且传输的密钥也多个,分为疑似密钥和真实密钥,仅通过真实密钥能解密出RFID标签数据,因此,能保证阅读器与电子标签间的信息安全,且加密复杂度高,在受到攻击者的攻击时,数据加密的保密性能得到保障。
附图说明
图1为本发明的RFID数据的加密保护方法流程示意图;
图2为本发明的对数据切片进行加密,获得加密切片流程示意图;
图3为本发明的将至少一个加密切片按照顺序依次放入加密矩阵流程示意图;
图4为本发明的对填入加密切片的加密矩阵进行仿射变换,得到仿射矩阵流程示意图;
图5为本发明的将仿射矩阵与曾广矩阵拼接融合为预处理矩阵流程示意图;
图6为本发明的生成预处理矩阵的嵌入偏移量,将预处理矩阵嵌入传输保密矩阵中流程示意图。
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RFID数据的加密保护方法,包括:
获取电子标签组以及电子标签组密钥,电子标签组中包含至少一个RFID标签数据,电子标签组密钥中包含至少一个密钥,密钥分为疑似密钥和真实密钥,真实密钥包含加密数据,疑似密钥为乱码数据;
分割RFID标签数据为至少一个数据切片,数据切片长度为预设长度,若RFID标签数据的长度不能被预设长度整除,则在RFID标签数据末尾逐个补充特殊字符至RFID标签数据的长度被预设长度整除为止,若RFID标签数据的长度能被预设长度整除,则进行数据分割,对数据切片进行加密,获得加密切片,存储加密算法至真实密钥中;
将至少一个加密切片按照顺序依次放入加密矩阵,所述加密矩阵的列数为固定值,所述固定值为预设列数,加密矩阵的行数根据加密切片数目变动,对填入加密切片的加密矩阵进行仿射变换,得到仿射矩阵,存储仿射变换至真实密钥中;
获得曾广矩阵,所述曾广矩阵内部元素由读写随机数产生,将仿射矩阵与曾广矩阵拼接融合为预处理矩阵,存储曾广矩阵至真实密钥中;
生成传输保密矩阵,所述传输保密矩阵内部元素由读写随机数产生,生成预处理矩阵的嵌入偏移量,将预处理矩阵嵌入传输保密矩阵中,得到最终传输矩阵,生成随机质数,随机质数位数不低于预设位数,嵌入偏移量与随机质数相乘,得到加密嵌入偏移量,将加密嵌入偏移量与最终传输矩阵一一对应,存储加密嵌入偏移量至真实密钥中。
参照图2所示,对数据切片进行加密,获得加密切片包括以下步骤:
通过随机数算法,任意选取两个大于的素数,分别记为第一加密指标p和第二加密指标q,且p≠q;
计算第一加密指标p和第二加密指标q的乘积,得到第三加密指标n;
基于第一加密指标p和第二加密指标q,构建n的欧拉函数
通过随机数算法,获取大于第一加密指标p和第二加密指标q的素数,记为加密钥r,r与互质;
设定一计数指标k,k从1开始取值,以1作为间隔递增,当首次被加密钥r整除时,记录计数指标k的值为暗密钥计数指标/>
基于暗密钥计数指标,计算得到暗密钥d,/>
公开存储第三加密指标n和加密钥r,将暗密钥d保存至真实密钥中;
获取数据切片a,对于数据切片a进行加密,求得除以n所得的余数b,将b作为加密切片,将加密切片与数据切片一一对应;
在解密时,从真实密钥中获取d,从最终传输矩阵中解密得到加密切片b,求得除以n所得的余数,则该余数为a;
其原因如下:
根据条件有,/>为同余符号,根据同余性质有/>,由/>,得到/>,进而有/>,而n为两个不同的大素数p和q的乘积,a被分割时的预设长度限制,数字较小,必定小于p和q,因此a与n互质,根据欧拉函数的性质有/>,进而/>,于是得出,因为a小于n,/>除以n所得的余数唯一,因此,/>除以n所得的余数必为a。
参照图3所示,将至少一个加密切片按照顺序依次放入加密矩阵包括以下步骤:
获取RFID标签数据在电子标签组中的排列顺序,获取加密切片与数据切片的对应关系,获取数据切片在RFID标签数据中的排序关系;
获取加密切片的总数,计算加密切片的总数与预设列数的比值,得到实际倍数,若实际倍数为整数,则不作任何操作,若实际倍数为小数,则实际倍数取整后加一,并覆盖原有的实际倍数;
将实际倍数作为加密矩阵的行数,确定加密矩阵;
根据加密切片与数据切片的对应关系,获取加密切片在电子标签组中的排列顺序;
根据加密切片在电子标签组中的排列顺序,依次取加密切片;
按行检索加密矩阵中首个空置的位置,将加密切片放置在首个空置的位置中;
当加密切片安放完毕后,对加密矩阵剩余空置部分补充特殊字符;
因此,在获得加密矩阵解密时,将加密切片反向解密为数据切片,删除特殊字符后,按照加密矩阵中的排列顺序,将数据切片拼接,可以得到RFID标签数据。
参照图4所示,对填入加密切片的加密矩阵进行仿射变换,得到仿射矩阵包括以下步骤:
仿射变换由初等行变换、初等列变换和初等行混合变换构成;
加密矩阵进行初等行变换,即将加密矩阵的元素按照行进行交换,每次初等行变换相当于加密矩阵乘以行变换矩阵,行变换矩阵为进行相同初等行变换的单位矩阵;
按次序记录所有行变换矩阵,求出所有行变换矩阵的逆矩阵,将所有行变换矩阵的逆矩阵按次序相乘,得到行变换解密矩阵;
加密矩阵进行初等列变换,即将加密矩阵的元素按照列进行交换,每次初等列变换相当于加密矩阵乘以列变换矩阵,列变换矩阵为进行相同初等列变换的单位矩阵;
按次序记录所有列变换矩阵,求出所有列变换矩阵的逆矩阵,将所有列变换矩阵的逆矩阵按次序相乘,得到列变换解密矩阵;
加密矩阵进行初等行混合变换,即将加密矩阵的元素按照行混合进行叠加,每次初等行混合变换相当于加密矩阵乘以行混合变换矩阵,行混合变换矩阵为进行相同初等行混合变换的单位矩阵;
按次序记录所有行混合变换矩阵,求出所有行混合变换矩阵的逆矩阵,将所有行混合变换矩阵的逆矩阵按次序相乘,得到行混合变换解密矩阵;
加密矩阵经过初等行变换、初等列变换和初等行混合变换,得到仿射矩阵,仿射矩阵的行数与列数与加密矩阵保持一致;
仿射变换的意义是将加密矩阵进行打乱,否则获得的加密矩阵十分容易逆向解密,加密时,直接对仿射矩阵乘以行变换解密矩阵、列变换解密矩阵和行混合变换解密矩阵,即可得到原先的加密矩阵。
参照图5所示,将仿射矩阵与曾广矩阵拼接融合为预处理矩阵包括以下步骤:
获取曾广矩阵的列数;
获取仿射矩阵的行数,按行对仿射矩阵进行扩充,扩充时,在仿射矩阵每行末端增加预设数目的元素,所述元素均为空置状态,预设数目等于曾广矩阵的列数;
按照曾广矩阵内元素排布顺序,将曾广矩阵中的元素在扩充后的仿射矩阵的空置部分进行复制替换,得到预处理矩阵;
预处理矩阵是为了增加加密中的用于混淆元素,当用于混淆的元素多时,即使攻击者截获数据,也难以根据数据进行反向解密。
参照图6所示,生成预处理矩阵的嵌入偏移量,将预处理矩阵嵌入传输保密矩阵中包括以下步骤:
通过随机数算法,获得横向坐标偏移量e和纵向坐标偏移量f,将横向坐标偏移量e和纵向坐标偏移量f组合成嵌入偏移量,嵌入偏移量为(e,f);
对于预处理矩阵中任意矩阵元素,所述矩阵元素位于第i行j列,嵌入时,将第i行j列矩阵元素映射至传输保密矩阵的第i+e行j+f列单位元素;
将传输保密矩阵的第i+e行j+f列单位元素替换为预处理矩阵中的第i行j列矩阵元素;
当矩阵元素遍历预处理矩阵时,则得到最终传输矩阵;
将预处理矩阵嵌入在传输保密矩阵中,能进一步提升用于混淆的数据的复杂度,攻击者难以发现真实的加密数据,进而难以进行解密。
一种RFID数据的加密保护系统,用于实现上述的RFID数据的加密保护方法,包括:
数据获取模块,所述数据获取模块用于获取电子标签组以及电子标签组密钥;
数据分割模块,所述数据分割模块用于分割RFID标签数据为至少一个数据切片,对数据切片进行加密,获得加密切片,存储加密算法至真实密钥中;
矩阵变换模块,所述矩阵变换模块用于对填入加密切片的加密矩阵进行仿射变换,得到仿射矩阵;
矩阵曾广模块,所述矩阵曾广模块用于将仿射矩阵与曾广矩阵拼接融合为预处理矩阵,存储曾广矩阵至真实密钥中;
矩阵偏移模块,所述矩阵偏移模块用于生成传输保密矩阵,生成预处理矩阵的嵌入偏移量,将预处理矩阵嵌入传输保密矩阵中,得到最终传输矩阵。
上述RFID数据的加密保护系统的工作过程如下:
步骤一:数据获取模块获取电子标签组以及电子标签组密钥,电子标签组中包含至少一个RFID标签数据,电子标签组密钥中包含至少一个密钥,密钥分为疑似密钥和真实密钥,真实密钥包含加密数据,疑似密钥为乱码数据;
步骤二:数据分割模块分割RFID标签数据为至少一个数据切片,数据切片长度为预设长度,若RFID标签数据的长度不能被预设长度整除,则在RFID标签数据末尾逐个补充特殊字符至RFID标签数据的长度被预设长度整除为止,若RFID标签数据的长度能被预设长度整除,则进行数据分割,对数据切片进行加密,获得加密切片,存储加密算法至真实密钥中;
步骤三:矩阵变换模块将至少一个加密切片按照顺序依次放入加密矩阵,所述加密矩阵的列数为固定值,所述固定值为预设列数,加密矩阵的行数根据加密切片数目变动,对填入加密切片的加密矩阵进行仿射变换,得到仿射矩阵,存储仿射变换至真实密钥中;
步骤四:矩阵曾广模块获得曾广矩阵,所述曾广矩阵内部元素由读写随机数产生,将仿射矩阵与曾广矩阵拼接融合为预处理矩阵,存储曾广矩阵至真实密钥中;
步骤五:矩阵偏移模块生成传输保密矩阵,所述传输保密矩阵内部元素由读写随机数产生,生成预处理矩阵的嵌入偏移量,将预处理矩阵嵌入传输保密矩阵中,得到最终传输矩阵,生成随机质数,随机质数位数不低于预设位数,嵌入偏移量与随机质数相乘,得到加密嵌入偏移量,将加密嵌入偏移量与最终传输矩阵一一对应,存储加密嵌入偏移量至真实密钥中。
再进一步的,本方案还提出一种存储介质,其上存储有计算机可读程序,计算机可读程序被调用时执行上述的RFID数据的加密保护方法。
可以理解的是,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:通过设置数据分割模块、矩阵变换模块、矩阵曾广模块和矩阵偏移模块,将RFID标签数据分割多个数据切片,对数据切片加密后,生成矩阵,并对矩阵进行行列打乱以及行混合变换,同时,还对变换后的矩阵进行曾广,参入用于混淆的数据,最终,将矩阵嵌入到更大的矩阵中进行传输,且传输的密钥也多个,分为疑似密钥和真实密钥,仅通过真实密钥能解密出RFID标签数据,因此,能保证阅读器与电子标签间的信息安全,且加密复杂度高,在受到攻击者的攻击时,数据加密的保密性能得到保障。
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 (7)

1.一种RFID数据的加密保护方法,其特征在于,包括:
获取电子标签组以及电子标签组密钥,电子标签组中包含至少一个RFID标签数据,电子标签组密钥中包含至少一个密钥,密钥分为疑似密钥和真实密钥,真实密钥包含加密数据,疑似密钥为乱码数据;
分割RFID标签数据为至少一个数据切片,数据切片长度为预设长度,若RFID标签数据的长度不能被预设长度整除,则在RFID标签数据末尾逐个补充特殊字符至RFID标签数据的长度被预设长度整除为止,若RFID标签数据的长度能被预设长度整除,则进行数据分割,对数据切片进行加密,获得加密切片,存储加密算法至真实密钥中;
将至少一个加密切片按照顺序依次放入加密矩阵,所述加密矩阵的列数为固定值,所述固定值为预设列数,加密矩阵的行数根据加密切片数目变动,对填入加密切片的加密矩阵进行仿射变换,得到仿射矩阵,存储仿射变换至真实密钥中;
获得曾广矩阵,所述曾广矩阵内部元素由读写随机数产生,将仿射矩阵与曾广矩阵拼接融合为预处理矩阵,存储曾广矩阵至真实密钥中;
生成传输保密矩阵,所述传输保密矩阵内部元素由读写随机数产生,生成预处理矩阵的嵌入偏移量,将预处理矩阵嵌入传输保密矩阵中,得到最终传输矩阵,生成随机质数,随机质数位数不低于预设位数,嵌入偏移量与随机质数相乘,得到加密嵌入偏移量,将加密嵌入偏移量与最终传输矩阵一一对应,存储加密嵌入偏移量至真实密钥中。
2.根据权利要求1所述的一种RFID数据的加密保护方法,其特征在于,所述对数据切片进行加密,获得加密切片包括以下步骤:
通过随机数算法,任意选取两个大于的素数,分别记为第一加密指标p和第二加密指标q,且p≠q;
计算第一加密指标p和第二加密指标q的乘积,得到第三加密指标n;
基于第一加密指标p和第二加密指标q,构建n的欧拉函数,/>
通过随机数算法,获取大于第一加密指标p和第二加密指标q的素数,记为加密钥r,r与互质;
设定一计数指标k,k从1开始取值,以1作为间隔递增,当首次被加密钥r整除时,记录计数指标k的值为暗密钥计数指标/>
基于暗密钥计数指标,计算得到暗密钥d,/>
公开存储第三加密指标n和加密钥r,将暗密钥d保存至真实密钥中;
获取数据切片a,对于数据切片a进行加密,求得除以n所得的余数b,将b作为加密切片,将加密切片与数据切片一一对应。
3.根据权利要求2所述的一种RFID数据的加密保护方法,其特征在于,所述将至少一个加密切片按照顺序依次放入加密矩阵包括以下步骤:
获取RFID标签数据在电子标签组中的排列顺序,获取加密切片与数据切片的对应关系,获取数据切片在RFID标签数据中的排序关系;
获取加密切片的总数,计算加密切片的总数与预设列数的比值,得到实际倍数,若实际倍数为整数,则不作任何操作,若实际倍数为小数,则实际倍数取整后加一,并覆盖原有的实际倍数;
将实际倍数作为加密矩阵的行数,确定加密矩阵;
根据加密切片与数据切片的对应关系,获取加密切片在电子标签组中的排列顺序;
根据加密切片在电子标签组中的排列顺序,依次取加密切片;
按行检索加密矩阵中首个空置的位置,将加密切片放置在首个空置的位置中;
当加密切片安放完毕后,对加密矩阵剩余空置部分补充特殊字符。
4.根据权利要求3所述的一种RFID数据的加密保护方法,其特征在于,所述对填入加密切片的加密矩阵进行仿射变换,得到仿射矩阵包括以下步骤:
仿射变换由初等行变换、初等列变换和初等行混合变换构成;
加密矩阵进行初等行变换,即将加密矩阵的元素按照行进行交换,每次初等行变换相当于加密矩阵乘以行变换矩阵,行变换矩阵为进行相同初等行变换的单位矩阵;
按次序记录所有行变换矩阵,求出所有行变换矩阵的逆矩阵,将所有行变换矩阵的逆矩阵按次序相乘,得到行变换解密矩阵;
加密矩阵进行初等列变换,即将加密矩阵的元素按照列进行交换,每次初等列变换相当于加密矩阵乘以列变换矩阵,列变换矩阵为进行相同初等列变换的单位矩阵;
按次序记录所有列变换矩阵,求出所有列变换矩阵的逆矩阵,将所有列变换矩阵的逆矩阵按次序相乘,得到列变换解密矩阵;
加密矩阵进行初等行混合变换,即将加密矩阵的元素按照行混合进行叠加,每次初等行混合变换相当于加密矩阵乘以行混合变换矩阵,行混合变换矩阵为进行相同初等行混合变换的单位矩阵;
按次序记录所有行混合变换矩阵,求出所有行混合变换矩阵的逆矩阵,将所有行混合变换矩阵的逆矩阵按次序相乘,得到行混合变换解密矩阵;
加密矩阵经过初等行变换、初等列变换和初等行混合变换,得到仿射矩阵,仿射矩阵的行数与列数与加密矩阵保持一致。
5.根据权利要求4所述的一种RFID数据的加密保护方法,其特征在于,所述将仿射矩阵与曾广矩阵拼接融合为预处理矩阵包括以下步骤:
获取曾广矩阵的列数;
获取仿射矩阵的行数,按行对仿射矩阵进行扩充,扩充时,在仿射矩阵每行末端增加预设数目的元素,所述元素均为空置状态,预设数目等于曾广矩阵的列数;
按照曾广矩阵内元素排布顺序,将曾广矩阵中的元素在扩充后的仿射矩阵的空置部分进行复制替换,得到预处理矩阵。
6.根据权利要求5所述的一种RFID数据的加密保护方法,其特征在于,所述生成预处理矩阵的嵌入偏移量,将预处理矩阵嵌入传输保密矩阵中包括以下步骤:
通过随机数算法,获得横向坐标偏移量e和纵向坐标偏移量f,将横向坐标偏移量e和纵向坐标偏移量f组合成嵌入偏移量,嵌入偏移量为(e,f);
对于预处理矩阵中任意矩阵元素,所述矩阵元素位于第i行j列,嵌入时,将第i行j列矩阵元素映射至传输保密矩阵的第i+e行j+f列单位元素;
将传输保密矩阵的第i+e行j+f列单位元素替换为预处理矩阵中的第i行j列矩阵元素;
当矩阵元素遍历预处理矩阵时,则得到最终传输矩阵。
7.一种RFID数据的加密保护系统,用于实现如权利要求1-6任一项所述的RFID数据的加密保护方法,其特征在于,包括:
数据获取模块,所述数据获取模块用于获取电子标签组以及电子标签组密钥;
数据分割模块,所述数据分割模块用于分割RFID标签数据为至少一个数据切片,对数据切片进行加密,获得加密切片,存储加密算法至真实密钥中;
矩阵变换模块,所述矩阵变换模块用于对填入加密切片的加密矩阵进行仿射变换,得到仿射矩阵;
矩阵曾广模块,所述矩阵曾广模块用于将仿射矩阵与曾广矩阵拼接融合为预处理矩阵,存储曾广矩阵至真实密钥中;
矩阵偏移模块,所述矩阵偏移模块用于生成传输保密矩阵,生成预处理矩阵的嵌入偏移量,将预处理矩阵嵌入传输保密矩阵中,得到最终传输矩阵。
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