[发明专利]一种基于有限域上遍历矩阵的RFID标签特征码生成方法和装置

说明书

本发明提出一种基于有限域上遍历矩阵的RFID标签特征码生成方法和装置，该装置包括随机矩阵生成模块、密文序列计算模块、摘要矩阵生成模块、特征码生成模块以及复杂变换判断模块。本发明通过收集供应链系统各运输阶段和仓储阶段中的RFID数据，建立学习样本，在针对学习样本构建RFID标签特征码时，采用在有限域上应用遍历矩阵的技术方案，增强标签特征码的鲁棒性和安全性，提升RFID标签特征码的不可篡改性。

技术领域

本发明涉及RFID的应用领域，具体地涉及一种基于有限域上遍历矩阵的RFID标签特征码生成方法和装置

背景技术

遍历矩阵是基于有限域的列向量集合。其定义为：设如果对恰好遍历则称A为F_q上的“遍历矩阵”。遍历矩阵已被证明具有良好的发散性。

RFID(射频识别技术)作为一项易于操控、简单实用、灵活的应用技术，已被广泛应用于交通运输、装备管理、物流管理、食品溯源等领域。然而，随着RFID技术的推广应用和快速发展，其涉及的隐私性和安全性问题尤为突出。由于RFID标签特征码过于简单，复杂度不够，在无线传输和信号广播等条件下，使得标签面临跟踪、监听、篡改等安全隐私问题[6-7]，因此设计一种安全的RFID标签特征码就变得尤为重要。

RFID技术所涉及的问题分为安全性和隐私性，其中受到最多关注的是隐私问题，但是安全问题也不容忽视。研究人员提出了大量有关安全认证协议。根据所釆用安全机制的不同，大体可分为基于密码技术的认证协议和基于异或运算的认证协议。基于密码技术的RFID安全机制主要包括最小限度密码、Hash函数机制、重加密技术等。

现有的技术方案中，制造商为了降低RFID应用中标签码生成的成本，往往采用比较简单的异或运算，或是比较通用、常用的加密方案；然而这些加密机制或方案在面对当前具备强运算能力的攻击者时会显得不堪一击，变得毫无秘密可言。

此外，现有运行于EPC全球网络中的RFID系统通常只是在RFID标签中存储ID号，把物品的详细信息存储在后台数据库中。但是制造商并不满足，为了存储更多的用户数据，比如制造商名字、制造商地址、保质期、装货日期等数据，他们增加了标签用户存储区的容量。但同时也为数据的安全带来了隐患，一旦标签被恶意攻击者攻破，很有可能导致商品重要信息的丢失和泄漏。

发明内容

本发明旨在提出一种基于有限域上遍历矩阵的RFID标签特征码生成方法和装置，拟通过收集供应链系统各运输阶段和仓储阶段中的RFID数据，建立学习样本，在针对学习样本构建RFID标签特征码时，采用在有限域上应用遍历矩阵的技术方案，增强标签特征码的安全性，提升RFID标签特征码的不可篡改性。

本发明提供一种基于有限域上遍历矩阵的RFID标签特征码生成方法，其包括以下步骤：

步骤一、定义一个n*n的有限域矩阵D，并将其初值设为DI₀；

步骤二、选取RFID标签码中的某些位构成矩阵T，同时计算矩阵T的转置矩阵T^-1；

步骤三、计算特征码

步骤四、从左上至右下依次取特征码T’主对角线上各元素，形成矩阵S₁，同理从左下至右上依次取T’次对角线上各元素，形成矩阵S₂；

步骤五、任意选中有限域上矩阵的n阶遍历矩阵Q₁以及Q₂；

步骤六、计算密文序列C₁，公式如下：C₁＝(Q₁)^S1T’(Q₂)^S2；

步骤七、计算新的摘要矩阵DI₁，计算公式如下：