[发明专利]基于物联网应用的RFID多标签联合认证系统及方法

说明书

本发明提供基于物联网应用的RFID多标签联合认证系统及方法，通过构建密钥序列分发函数、主控密钥、设定阅读器和标签的共享密钥；基于子密钥、共享密钥和阅读器的公钥构建第一密钥序列并发送至标签；阅读器发送随机数和认证请求消息，标签基于阅读器发送的随机数、自身随机数和子密钥构建响应消息，响应消息通过公钥加密后回传阅读器；阅读器利用私钥解密密文，并获得标签的子密钥；判断阅读器是否在设定的时间内收到所有标签发来的响应消息，如果是则利用标签的子密钥代入密钥序列分发函数，重构获得密钥值，并将其与主控密钥比较，如果相同则表明参与认证的所有标签认证通过，否则判定认证失败；从而实现多标签联合认证功能。

技术领域

本发明涉及物联网射频识别技术领域，具体涉及射频识别技术中标签联合认证领域。

背景技术

在物联网技术发展的初期，物联网应用最为重要的就是对于需求相应的功能实现以及使用感的提升，由于缺乏很多的实际经验，所以它的安全维护系统还依旧沿用的是旧有的、惯用的安全保护系统。随着物联网技术运用越来越广泛，旧有的保护机制也应该随着互联网技术的发展而进步。近些年来，无线射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术飞速发展，致力于以经济有效的非接触方式识别目标事物，已逐渐成为物联网技术中的重要组成部分。随着RFID系统应用范围的不断扩大，其信息安全问题也日益受到重视。由于RFID系统在物联网应用领域差异非常大，不同应用对安全性的要求也不同，为此，市面上提供了各种各样的安全执行协议和执行机构。但实现无线信息安全传输功能的基础问题，主要还是解决阅读器、应答器(或称标签)和服务器之间相互认证的问题，即应答器应确认阅读器的身份，防止存储数据未被认可地读出或重写，而阅读器也应确认应答器的身份，以防止假冒和读入伪造数据。

目前，大多数的射频认证技术都是以阅读器与标签作为一对一映射关系，单一识别相互之间的身份信息，而在实际应用中，对于具有绑定关系的多个标签载体仍采用此种认证方式只能逐一确定各标签的真伪，但无法确定假冒的标签或缺失的标签出于哪一群组物品内，即无法确定各群组中所有标签的完整性。例如：在具有外包装的产品内，将一部分贴有假标签的伪造商品掺入其中，由于包装内各商品之间都是相互独立的并无关联关系，势必给产品检验带来难度。

发明内容

针对上述现实需求和现有技术存在的不足，本发明提供了基于物联网应用的RFID多标签联合认证系统及方法。

基于物联网应用的RFID多标签联合认证方法，该方法具体包括：

构建密钥序列分发函数和主控密钥；

设定阅读器和标签的共享密钥；

基于子密钥、共享密钥和阅读器的公钥构建第一密钥序列并发送至标签；

阅读器发送随机数和认证请求消息，标签基于阅读器发送的随机数、自身随机数和子密钥构建响应消息，响应消息通过公钥加密后回传阅读器；

阅读器利用私钥解密密文，并获得标签的子密钥；

判断阅读器是否在设定的时间内收到所有标签发来的响应消息，如果是则利用标签的子密钥代入密钥序列分发函数，重构获得密钥值，并将其与主控密钥比较，如果相同则表明参与认证的所有标签认证通过，之后更新各标签的密钥序列；

如果阅读器在设定的时间内未收到所有标签回传的响应消息，则判定认证失败。

在本发明的第一个实施例中，所述构建密钥序列分发函数和主控密钥的步骤包括：

任取n个数x₁,x₂,…x_n分别赋予标签T₁,T₂,…T_n，任取随机数a₀,a₁,a₂,…a_n-1构建密钥序列分发函数