基于RFID系统的数据传输与通信安全研究

基于RFID系统的数据传输与通信安全研究

论文摘要

射频识别(RFID)技术不但可以使射频标签和阅读器之间实现无接触识别,而且可以实现多个标签的防冲突操作,从而可以解决很多传统识别技术的缺陷。RFID系统的数据传输对射频系统的实现有重大的意义,是射频信号处理中的重要部分。在数据传输过程中有时要求同时读取多个标签。应用防碰撞技术来识别多个标签是一种有效的识别方法。在无线通信技术中,通信碰撞的问题是长久以来一直存在的问题,相应的解决方案--多路存取的方法基本上有四种:空分多路(SDMA)法、频分多路(FDMA)法、时分多路(TDMA)法以及码分多路(CDMA)法,其中码分多路(CDMA)法不被射频识别系统的防碰撞法使用。本文中使用NI公司的LabVIEW软件对数字调制解调模块和基带编码模块进行了功能的仿真。这些程序模块既可以单独使用,也可以作为一个子模块嵌入到更大规模的项目中使用,为搭建大规模射频测试平台提供了一些有用功能构件,避免了重复的开发设计。本文对RFID卡信息加密的技术进行了全面分析和研究,根据当前加密算法密钥缺乏安全、容易丢失信息的现状,提出了一种基于流密码技术和RSA算法的混合加密算法。使用对称密钥密码体制来加密需传递的机要信息,而同时使用RSA等非对称密钥密码体制来加密DES的密钥。这样就可以综合发挥两种密码体制的优势,即DES高速简便性和RSA密钥管理的方便和安全性。为提高RFID卡信息安全性提供了一个更安全的解决方案。为了更好地分析加密算法安全特性,文中进行了一些与算法相关的公式推导和证明,同时对射频标签中的一些主要参数进行了讨论,得到了加密算法中大素数生成的优化。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 射频识别的发展及研究现状
  • 1.2 研究背景与意义
  • 1.3 本文的主要内容和章节安排
  • 第二章 射频识别系统结构与原理
  • 2.1 RFID系统结构
  • 2.1.1 射频标签
  • 2.1.2 阅读器
  • 2.1.3 计算机通信网络
  • 2.2 射频识别系统的原理
  • 2.2.1 射频识别系统传输的物理原理
  • 2.2.2 射频识别系统的工作原理
  • 2.3 射频识别系统分类
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 基于RFID系统数据传输技术研究
  • 3.1 多路存取技术
  • 3.2 射频识别防碰撞算法
  • 3.2.1 基于Aloha机制的防冲突算法研究
  • 3.2.2 二进制搜索算法
  • 3.3 射频编码形式
  • 3.4 射频识别系统数据校验方式
  • 3.5 通信协议的设计
  • 3.6 本章小结
  • 第四章 基于ISO/IEC 18000-6协议的射频模块设计
  • 4.1 ISO/IEC射频标准分析
  • 4.2 射频电路分析
  • 4.3 基于LabVIEW平台的射频系统开发
  • 4.4 本章小结
  • 第五章 混合加密算法的设计与实现
  • 5.1 数据加密技术与分类
  • 5.1.1 DES算法
  • 5.1.2 流密码加密
  • 5.1.3 RSA算法
  • 5.2 流密码术和RSA算法结合的数据混合加密
  • 5.3 数字认证和数字签名技术
  • 5.3.1 数字签名
  • 5.3.2 数字证书
  • 5.4 本章小结
  • 结论与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
  • 附录B 文中部分加密程序
  • 相关论文文献

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