[发明专利]用于区块链上基于射频识别的双向身份认证方法

说明书

本发明公开了一种用于区块链上基于射频识别的双向身份认证方法，主要解决了现有技术中后台数据库存储容量小、安全性和效率低，电子标签存储资源有限、计算能力差的问题。本发明实现步骤是：(1)发送认证请求消息；(2)区块链服务器认证阅读器；(3)区块链服务器认证电子标签；(4)阅读器认证电子标签；(5)电子标签认证区块链服务器；本发明与现有技术相比，通过区块链服务器查询电子标签的身份信息和数据，降低了电子标签的计算量和占用资源，实现了电子标签与阅读器之间的双向身份认证。

技术领域

本发明属于信息处理技术领域，更进一步涉及信息处理安全技术领域中的一种用于区块链上基于射频识别RFID(radio frequency identification)的双向身份认证方法。本发明可用于用户对存储在后台数据库服务器上电子标签的身份认证，采用轻量级Hash函数加密，进行射频识别RFID系统中电子标签和阅读器之间的相互认证。

背景技术

射频识别RFID是构建物联网的关键技术，由于射频识别RFID技术可不接触而自动识别高速运动物体并可同时识别多个电子标签，操作快捷方便。因此被广泛应用于各个领域，如物流管理、门禁系统、食品安全溯源及图书馆等。尤其是低成本的射频识别RFID标签，和安全且高存储能力的后台数据库已经引起了广泛的关注和研究。

广东工业大学在其申请的专利文献“一种移动RFID认证的方法及系统”(申请号：201710656112.6，申请公布号：CN 107403211A)中提出一种移动射频识别RFID认证的方法。该方法首先进行读写器与标签的双向认证，认证通过后进行读写器、标签与后台数据库三者之间的认证。后台数据库由第三方集中式管理，初始化时标签的信息存储在本地数据库。该方法存在的不足之处有两点，其一，由于后台数据库是由第三方集中式管理，在射频识别RFID认证过程中，如果该第三方失信，用户的隐私数据会被恶意攻击者利用，安全性低。其二，由于本地数据库存储容量有限，海量标签的信息会被存储在异地数据库，如果标签的信息存储在异地数据库，认证时需要从本地数据库访问异地数据库，效率低。

中山大学在其申请的专利文献“一种超轻量级RFID双向认证协议建立的RFID安全通信方法”(申请号：201210341235.8，申请公布号：CN 102880891A)中提出一种超轻量级射频识别RFID双向身份认证方法。该方法首先采用具有随机数产生器、模操作、异或操作和移位操作的标签生成认证信息，然后进行阅读器和标签的相互认证。该方法存在的不足之处是，随机数产生器、异或操作、模操作和移位操作会占用标签有限的存储资源，且系统通信开销量增大，将增加射频识别RFID认证的成本，限制射频识别RFID技术的广泛应用。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提出一种用于区块链上基于射频识别的双向身份认证方法，解决了现有技术中由第三方集中式管理，存储容量有限的后台数据库认证电子标签安全性和效率低的问题，还解决了电子标签存储资源有限，计算能力不高以及系统通信开销大的问题。

实现本发明目的的思路是，通过采用具有去中心化、分布式存储、不可篡改特性的区块链，替代射频识别RFID系统中的传统后台数据库，参与电子标签的身份信息的认证，并通过采用轻量级Hash函数对认证消息加密，电子标签只需具备随机数产生器和级联操作，进行射频识别RFID系统中电子标签和阅读器之间的相互认证。

本发明具体步骤包括如下：

(1)发送认证请求消息：

(1a)阅读器使用伪随机数生成器生成阅读器的随机数；

(1b)将阅读器的随机数和认证请求消息发送给电子标签；

(2)发送电子标签的认证消息：

(2a)电子标签使用伪随机数生成器生成标签的随机数；

(2b)将电子标签的随机数、电子标签的ID号、电子标签的私钥进行级联；