RFID安全读写机制的设计与实现

论文摘要

射频识别(RFID)技术是一项产生已久的应用技术,近年来在物流与供应链、身份识别、安全门禁、电子购票、交通等领域得到了广泛的应用。由于目前并不存在着适用于RFID系统的安全协议,安全隐患成为制约该技术大规模运用的重要因素。由于RFID系统低成本要求的限制,当前许多成熟的密码算法无法适用于该系统中。本文针对RFID系统的发展现状,采用了一种基于TDES算法的相互认证机制对当前安全系统和协议进行改进。目前对密码算法的研究一般从速度优先的角度出发,以消耗一定的资源为代价,但是对于RFID系统而言,如何减小芯片的面积是最主要的问题。本文重点研究了TDES算法的架构,采用模块复用和串行数据传输的思想对其进行面积优先的设计,使用Smic0.18um工艺库进行综合仅需要约1400多门,符合RFID低成本的要求。同时采用相互认证机制实现了标签数字电路的设计,系统数据传输基本能够满足机密性、完整性、可用性等要求,在当前的技术条件下具有极大的现实意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景和现状
• 1.2 课题意义
• 1.3 论文的内容
• 1.4 论文的结构
• 第二章 RFID 系统介绍
• 2.1 RFID 系统架构
• 2.1.1 标签
• 2.1.2 读写器
• 2.1.3 中间件及数据管理系统
• 2.2 RFID 工作原理
• 2.3 RFID 应用
• 2.4 RFID 标准协议分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 系统设计
• 3.1 系统安全性分析
• 3.1.1 RFID 系统中存在的安全问题
• 3.1.2 EPC 协议安全性分析
• 3.2 现有的安全机制分析
• 3.2.1 读写控制机制
• 3.2.2 加密技术
• 3.3 改进的RFID 安全机制
• 3.3.1 相互认证机制对协议的改进
• 3.3.2 TDES 算法
• 3.3.3 安全性分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 系统的硬件实现
• 4.1 TDES 算法架构
• 4.1.1 DES 算法
• 4.1.2 TDES 算法
• 4.2 优化的TDES
• 4.2.1 硬件架构
• 4.2.2 模块设计
• 4.3 标签数字电路的设计
• 4.3.1 整体架构
• 4.3.2 标签状态机
• 4.3.3 相互认证模块
• 4.3.4 存储器控制模块
• 4.4 本章小结
• 第五章 系统验证和性能分析
• 5.1 功能验证
• 5.2 性能分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录1 图片目录
• 附录2 表格目录
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文