基于低成本标签的移动无线射频识别认证方法

摘要

本发明公开了一种基于低成本标签的移动无线射频识别认证方法，用于解决现有的移动无线射频识别认证方法效率低的技术问题。技术方案是将移动无线射频识别认证分为注册、正常认证和快速认证三个阶段，减少信息交互次数，简化服务器、移动阅读器和标签三者之间的交互流程，实现移动阅读器与标签，及移动阅读器与后台服务器两两相互认证。满足了实际需求中需要对同一个标签进行多次读取时快速完成的要求，不但提高了认证效率，还保证了系统的安全性。

主权项

一种基于低成本标签的移动无线射频识别认证方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、在认证协议运行之前的注册阶段，执行系统进行初始化；(1)存储信息Rid_j,K_i,Sy_j,Pk,△T_j到移动阅读器，其中△T_j＝1；(2)存储信息K_i,Tid_i到标签；(3)存储信息Rid_j,K_i,Sy_j,△T_j,Tid_i,T_info,Sk到服务器，其中△T_j＝0；其中，Rid_j是第j个移动阅读器的身份号，K_i是移动阅读器与第i个标签之间的共享密钥，Sy_j是第j个移动阅读器与服务器之间的对称加密密钥，Pk是服务器的公钥，△T_j是第j个移动阅读器的计数器，Tid_i是第i个标签的身份号，T_info是标签代表的商品的详细信息，Sk是服务器的私钥；步骤二、正常认证阶段；(1)移动阅读器发出查询认证请求；移动阅读器产生随机数Nr_j，然后计算M₁＝Nr_j⊕K_i和M₂＝h(Nr_j)；移动阅读器将M₁和M₂发送给标签；(2)标签利用自己存储的共享密钥K_i，计算并判断是否成立；如果成立，证明移动阅读器合法，否则标签不响应；标签验证移动阅读器合法后，产生随机数Nt_i；然后计算：M₃＝Nt_i⊕K_i，M₄＝h(Nt_i⊕Nr_j)，M₅＝h(Tid_i⊕Nt_i)；标签将信息M₃,M₄,M₅发送给移动阅读器；(3)移动阅读器收到消息后，利用共享密钥K_i计算出Nt_i，然后验证是否成立；如果成立，证明标签合法，继续下一步处理；如果不成立，证明标签非法，放弃认证；证明标签合法后，移动阅读器首先在自身中查找是否存在Tid_i，并验证是否成立；如果成立，则认证成功，否则，移动阅读器计数器增加1，即△T_j＝△T_j+1；然后移动阅读器利用服务器公钥Pk加密信息Rid_j,△T_j,Nr_j,M₅,Nt_i，得到M₆＝E_Pk(Rid_j||△T_j||Nr_j||M₅||Nt_i)；移动阅读器将信息M₆发送给服务器；(4)服务器收到消息M₆后，用自己的私钥Sk进行解密，即计算D_Sk(M₆)，得到信息Rid_j,△T_j,Nr_j,M₅,Nt_i；首先服务器查找是否存在一个移动阅读器身份号等于Rid_j，如果存在证明此移动阅读器合法，继续认证处理；如果不存在证明此移动阅读器不合法，放弃认证；如果移动阅读器合法，对服务器存储的移动阅读器Rid_j对应的△T_j与私钥解密得到的△T_j′进行比较；如果私钥解密得到的△T_j′不大于服务器存储的△T_j， 说明此消息为重放消息，放弃认证；否则，在服务器中查找标签信息，计算并判断是否成立，如果成立说明标签合法，服务器更新存储的△T_j为私钥解密得到的△T_j′，利用移动阅读器的对称密钥Sy_j加密信息Tid_i,T_info,Nr_j，得到M₇＝E_Syj(Tid_i||T_info||Nr_j)；服务器将信息M₇发送给移动阅读器；其中，Nr_j是第j个移动阅读器产生的随机数，Nt_i是第i个标签产生的随机数，h(.)是单向哈希函数，E_Pk(c)是用服务器的公钥加密信息c，D_Sk(c)是用服务器的私钥解密信息c，E_Syj(c)是用对称密钥Sy_j加密信息c；步骤三、快速认证阶段；(1)移动阅读器发出查询认证请求；移动阅读器产生随机数Nr_j，然后计算M₁＝Nr_j⊕K_i和M₂＝h(Nr_j)；移动阅读器将M₁和M₂发送给标签；(2)标签利用自己存储的共享密钥K_i，计算并判断是否成立；如果成立，证明移动阅读器合法，否则标签不响应；若标签验证移动阅读器合法后，产生随机数Nt_i；然后计算：M₃＝Nt_i⊕K_i，M₄＝h(Nt_i⊕Nr_j)，M₅＝h(Tid_i⊕Nt_i)；标签将信息M₃,M₄,M₅发送给移动阅读器；(3)移动阅读器收到消息后，利用共享密钥K_i计算出Nt_i，然后验证是否成立，如果成立证明标签合法；移动阅读器首先在自身中查找是否存在Tid_i，并验证是否成立；如果成立，认证成功。