一种抗异步攻击的超轻量级无线射频识别认证方法

摘要

本发明公开了一种抗异步攻击的超轻量级无线射频识别认证方法，标签中增设了会话密钥N_t作为标志位，该标志位与上次认证过程中阅读器产生的随机数相关，并保持动态刷新，使攻击者重放的消息失效，能够有效解决抵抗异步攻击的问题；采用了双向认证方法来实现身份的认证，且引入超轻量级的非线性函数NLMC(x,y)来加密通信中的消息，提高了无线射频识别系统在开放环境中通信的保密性，更加安全。本发明可广泛应用于无线射频识别领域。

主权项

一种抗异步攻击的超轻量级无线射频识别认证方法，其特征在于：包括：S1、阅读器的随机数发生器产生随机数N₁，然后向选中的标签发送消息Query||N₁；S2、标签计算出A＝(IDS∨K₂)+N_t的值，并经过NLMC(x,y)非线性函数运算、ROT(x,y)函数运算与异或运算后得到B＝(K1⊕K₂^*)+(K₁^*⊕K₂)的值，然后经过阅读器将消息IDS||A||B||N1转发给后台服务器；所述K₁^*＝ROT(K₁⊕Nm,K₁)，K₂^*＝ROT(K₂⊕Nm,K₂)，Nm＝NLMC(N_t,N₁)；其中，IDS表示标签的假名，N_t表示无线射频识别系统通信过程中的会话密钥，K₁、K₂均表示消息的加密密钥，“∨”表示逻辑加法运算，“⊕”表示异或运算；S3、后台服务器检查其存储的IDS数据中是否存储有能与消息IDS||A||B||N1中的IDS数据相匹配的数据；若否，表示阅读器认证标签失败，终止协议，流程结束；否则，则执行步骤S4；S4、后台服务器从消息IDS||A||B||N1中提取出N_t＇＝A‑(IDS∨K₂)，并用与IDS数据相对应的K₁、K₂计算B＇＝(K1⊕K₂^*)+(K₁^*⊕K₂)；然后判断B＇是否等于B，若否，表示阅读器认证标签失败，终止协议，流程结束；否则，则执行步骤S5；S5、阅读器生成随机数N₂，对后台服务器的标签假名IDS、密匙K₁、密匙K₂和会话密钥N_t进行更新，并经过NLMC(x,y)非线性函数运算、ROT(x,y)函数运算与异或运算后得到发送给标签的数据C和D；S6、标签从接收的数据中提取出数据N₂＇，并经过NLMC(x,y)非线性函数运算、ROT(x,y)函数运算与异或运算后得到数据D＇，然后根据数据D与数据D＇是否相等来判断标签对阅读器是否验证成功；所述步骤S5，其包括：S51、阅读器生成随机数N₂，并将阅读器当前的标签假名IDS、密匙K₁、密匙K₂作为旧标签假名IDS、旧密匙K₁、旧密匙K₂存储至后台服务器；S52、阅读器对数据N₁、N₂、IDS、K₁、K₂进行计算，从而得到新标签假名IDS^new、新密匙K₁^new、新密匙K₂^new和新会话密钥N_t^new，并将IDS^new、K₁^new、K₂^new和N_t^new存储至后台服务器；S53、阅读器对经过NLMC(x,y)非线性函数运算、ROT(x,y)函数运算与异或运算，从而得到发送给标签的数据C和D。