[发明专利]一种基于PUF的RFID轻量级双向认证方法有效
申请号: | 201410124288.3 | 申请日: | 2014-03-28 |
公开(公告)号: | CN103905202B | 公开(公告)日: | 2017-07-11 |
发明(设计)人: | 甘万康;凌捷;柳毅 | 申请(专利权)人: | 广东工业大学 |
主分类号: | H04L9/32 | 分类号: | H04L9/32;G06K17/00 |
代理公司: | 广州嘉权专利商标事务所有限公司44205 | 代理人: | 谭英强 |
地址: | 510090 广东*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 puf rfid 轻量级 双向 认证 方法 | ||
1.一种基于PUF的RFID轻量级双向认证方法,其特征在于:包括:
A、阅读器向标签发送认证请求;
B、标签接收到认证请求后,计算标签随机数rt=R(LF(K||ID)),然后将标签随机数rt和标签索引Index一起发送给阅读器,同时更新K'=L(LF(K||ID)),其中,R(x)函数表示取字符串x的右半部分,LF函数为基于线性反馈移位寄存器的伪随机产生函数,K为线性反馈移位寄存器的秘钥种子,k'为更新后的秘钥种子,||为逻辑连接符,ID为标签的唯一标识,L(x)函数表示取字符串x的左半部分;
C、阅读器根据接收的标签索引Index寻找是否存储有与Index相对应的标签记录,若有,则生成阅读器随机数rr,然后计算并发送Gn⊕rr和Gn+1⊕R(LF((ID⊕rt)||rr))给标签;反之,则重新向标签发送认证请求,使标签采用前一次认证成功的标签索引PreIndex和由PUF生成的参数PreGn进行认证与更新,其中,Gn为由PUF生成的参数,Gn+1=PF(Gn),PF函数为物理不可克隆函数,⊕为异或运算符;
D、标签将自身存储的Gn与接收的Gn⊕rr异或得到rr,再结合自身存储的ID和rt计算R(LF((ID⊕rt)||rr)),接着将计算的R(LF((ID⊕rt)||rr))与接收的Gn+1⊕R(LF((ID⊕rt)||rr))进行异或运算,并根据异或运算的结果判断标签对阅读器的认证是否成功,若认证成功,则执行步骤E;反之,则结束流程;
E、标签计算并发送Gn+1⊕Gn+2⊕L(LF(rr||ID))和Gn+2⊕R(LF(rr||ID))给阅读器,同时更新PreIndex=Index和PreGn=Gn,接着更新Gn'=PF(Gn)=Gn+1和Index'=L(LF((ID⊕rt)||rr)),其中,Gn'为更新后的PUF生成参数,Index'为更新后的标签索引,Gn+2=PF(Gn+1);
F、阅读器采用自身存储的ID和rr计算R(LF(rr||ID)),然后将计算的R(LF(rr||ID))与接收的Gn+2⊕R(LF(rr||ID))异或得到Gn+2,接着根据得到的Gn+2对Gn+2⊕L(LF(rr||ID))与Gn+1⊕Gn+2⊕L(LF(rr||ID))进行异或运算,并根据异或运算的结果判断阅读器对标签的认证是否成功,若认证成功,则根据标签对阅读器的认证是否成功进行更新;反之,则结束流程;
在所述步骤C中,重新向标签发送认证请求,使标签采用前一次认证成功的标签索引PreIndex和由PUF生成的参数PreGn进行认证与更新这一步骤,其包括:C11、阅读器重新向标签发送认证请求;
C12、标签接收到认证请求后,计算标签随机数rt=R(LF(K||ID)),然后将标签随机数rt和前一次认证成功的标签索引PreIndex一起发送给阅读器,同时更新K'=L(LF(K||ID));
C13、阅读器根据接收的索引PreIndex寻找是否存储有与PreIndex相对应的标签记录,若有,则生成阅读器随机数rr,然后计算并发送PreGn⊕rr和PreGn+1⊕R(LF((ID⊕rt)||rr))给标签;反之,则表示标签非法,结束流程,其中,PreGn+1=PF(PreGn)。
2.根据权利要求1所述的一种基于PUF的RFID轻量级双向认证方法,其特征在于:在所述步骤D中,根据异或运算的结果判断标签对阅读器的认证是否成功,若认证成功,则执行步骤E;反之,则结束流程这一步骤,其具体为:
将异或运算的结果与PF(Gn)进行比较,判断二者是否相等,若相等,则表示标签对阅读器的认证成功,此时执行步骤E;反之,则表示标签对阅读器的认证失败,此时结束认证流程。
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