基于des算法的rfid安全系统设计.doc

基于DES算法的RFID安全系统设计时间:2009-04-2013:24:31 来源:现代电子技术 作者:李彦垄,谢憬,毛志刚上海交通大学摘要:作为一种非接触式的自动识别技术,射频识别(RFID)技术在社会生活中起到越来越重要的作用,但是安全隐患的存在制约了RFID的广泛应用。分析了现有的RFID安全机制,在EPCglobalUHF协议规定的基础上,提出了针对标签和阅读器之间安全通讯的模型,并且对原有的DES加密算法进行改进,降低了标签电路的尺寸,同时也提高了RFID读写系统的安全性。关键词:RFID;DES;EPC;安全性射频识别(RadioFrequencyIdentification,RFID)技术是20世纪90年代兴起的一项非接触式的自动识别技术,已经广泛应用于工业生产和日常生活的各个方面,如商品和证件的防伪、供应链管理、图书管理、航空包裹管理和门禁等。由于缺乏可靠的信息安全机制,RFID系统无法有效地保护射频标签中的数据信息。如果标签中的信息被窃取,甚至被恶意篡改,将可能带来无法估量的损失。另外,不具有可靠的信息安全机制的射频标签,还存在易向邻近的读写器泄漏敏感信息、易被干扰和易被跟踪等安全隐患。如果RFID的安全性不能得到充分保证,RFID系统中的个人信息、商业机密和工业机密,都有可能被不法分子盗窃和利用。目前,RFID的安全性已成为制约RFID广泛应用的重要因素之一。(Tag)、读写器(Read—er)和后端数据库(Database)三部分组成,如图l所示。电子标签是物品识别的载体,它由天线、射频电路、存储器以及数字电路组成。电子标签与传统的条码技术相比最大的优点是可以对其中的数据进行反复擦写,从而可以实现重复利用。读写器是一个带有天线的无线发射与接收设备,用于读取标签中携带的信息并且对标签写入数据。后端数据库中保存了标签与读写器的所有信息,通过与读写器的相互通信实现对整个RFID系统运作的管理。标签与读写器之间的工作频率分为低频、中高频、超高频等,,而工作在超高频(UHF)915MHz的标签传输距离更长。依据其能量来源,标签可以分为有源和无源两类,前者内置电池;后者的能量则是来自于读写器,其工作原理是当标签进入读写器的磁场后由天线获得感应电流转换为芯片的电源,从而完成信息的发送接收和数据的处理。因此915MHz无源电子标签成本低廉,使用寿命长,传输距离远,具有更好的应用前景。,主要有ISO18000系列标准,欧美的EPC规范和日本的UID规范等。在EPCglobalClass一1Generation一2协议中,读写器采用选择(Select)、盘存(Inventory)、访问(Access)三个基本操作管理标签群,同时标签根据阅读器的操作有就绪(Ready)、仲裁(Arbitrate)、应答(Reply)、确认(Acknowledge)、开放(Open)、保护(Secured)、杀死(Ki11)七种状态,如图2所示。上电后标签处于就绪状态,接收到读写器发出的请求时通过防碰撞算法选择惟一的标签进行访问,并进入仲裁状态;此时如果读写器再次发起有效的命令请求,