一種基于puf的rfid標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于PUF的RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法，包括：可信第三方與閱讀器進(jìn)行認(rèn)證；所述可信第三方通過閱讀器向標(biāo)簽發(fā)送第一識(shí)別信息，使標(biāo)簽根據(jù)第一識(shí)別信息更新認(rèn)證參數(shù)；所述標(biāo)簽通過閱讀器向可信第三方發(fā)送第二識(shí)別信息，使可信第三方根據(jù)第二識(shí)別信息計(jì)算更新后的認(rèn)證參數(shù)；所述可信第三方把更新后的認(rèn)證參數(shù)發(fā)送至閱讀器；所述閱讀器通過更新后的認(rèn)證參數(shù)與標(biāo)簽進(jìn)行相互認(rèn)證；所述可信第三方及標(biāo)簽分別更新密鑰。本發(fā)明充分利用了全部通信的信息來對(duì)通信雙方的合法性進(jìn)行判斷和數(shù)據(jù)更新，同時(shí)，標(biāo)簽通過PUF函數(shù)更新秘密信息，并把更新的秘密信息通過可信第三方發(fā)送給新的所有者，很好地保護(hù)了原所有者和現(xiàn)所有者雙方的隱私，運(yùn)算效率高。
【專利說明】一種基于PUF的RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信息安全領(lǐng)域，尤其涉及一種基于PUF的RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法。

【背景技術(shù)】
[0002]PUF(Physical Unclonable Funct1n)物理不可克隆函數(shù)。PUF芯片是一組微型延遲電路，當(dāng)它接受一個(gè)輸入，利用其不可避免的內(nèi)在物理構(gòu)造的隨機(jī)差異，生成一個(gè)不可預(yù)測(cè)的響應(yīng)。由于PUF芯片在制造過程中的光刻、摻雜等環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的差異本身具有不可模仿和復(fù)制的特性，所以即使是芯片制造商也不可能復(fù)制出一模一樣的PUF芯片。
[0003]LFSR(Linear Feedback Shift Register)線性反饋移位寄存器。LFSR 是一種用來生成二進(jìn)制序列的機(jī)制，由移位寄存器和異或單元組成。
[0004]RFID (Rad1 Frequency Identificat1n)射頻識(shí)別是一種利用射頻信號(hào)或空間耦合及反射的傳輸特性進(jìn)行非接觸通信的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。RFID技術(shù)作為新興物聯(lián)網(wǎng)的支撐技術(shù)之一，近年來被廣泛應(yīng)用于物體識(shí)別和數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域。RFID技術(shù)與傳統(tǒng)的識(shí)別技術(shù)(例如條形碼，IC卡等)相比，具有快速高效、可靠、不需要物理接觸、識(shí)別距離遠(yuǎn)、可存信息量大、抗惡劣環(huán)境和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]然而，在很多應(yīng)用中，RFID標(biāo)簽的所有權(quán)是需要不斷轉(zhuǎn)移的，為了保護(hù)原所有者和現(xiàn)所有者雙方的隱私，RFID標(biāo)簽所有權(quán)的轉(zhuǎn)移需要能抵抗攻擊者的中間人攻擊，異步攻擊等。研宄者們已經(jīng)提出了一些RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移的方法，具體上可以分為兩類:包含可信第三方的標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法和只包含原所有者及現(xiàn)所有者兩方的標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法。
[0006]但現(xiàn)有的RFID標(biāo)簽所有權(quán)的轉(zhuǎn)移方法，大多都不能達(dá)到這些要求。比如文獻(xiàn)[L.Kulseng, Z.Yu, Y.Wei, Y.Guan, “Lightweight mutual authenticat1n and ownershiptransfer for rfid systems，，，In proceedings of the 29th conference on Informat1ncommunicat1ns, pp.251-255，2010.]中提出的標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法，它在所有權(quán)轉(zhuǎn)移后，原所有者還能通過竊聽和計(jì)算后再次訪問標(biāo)簽，侵犯現(xiàn)所有者的隱私。而且，它還不能抵抗中間人攻擊，攻擊者可以在標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移過程中篡改通信信息，使得現(xiàn)所有者得不到正確的標(biāo)簽信息，從而不能獲得標(biāo)簽的所有權(quán)，存在各種安全問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種基于PUF的RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法，運(yùn)算效率高，既能保護(hù)原所有者和現(xiàn)所有者雙方的隱私，還能抵抗攻擊者的中間人攻擊。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于PUF的RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法，包括:
[0009]S1:可信第三方與閱讀器進(jìn)行認(rèn)證；
[0010]S2:所述可信第三方通過閱讀器向標(biāo)簽發(fā)送第一識(shí)別信息，使標(biāo)簽根據(jù)第一識(shí)別信息更新認(rèn)證參數(shù)；
[0011]S3:所述標(biāo)簽通過閱讀器向可信第三方發(fā)送第二識(shí)別信息，使可信第三方根據(jù)第二識(shí)別信息計(jì)算更新后的認(rèn)證參數(shù)；
[0012]S4:所述可信第三方把更新后的認(rèn)證參數(shù)發(fā)送至閱讀器；
[0013]S5:所述閱讀器通過更新后的認(rèn)證參數(shù)與標(biāo)簽進(jìn)行相互認(rèn)證；
[0014]S6:所述可信第三方及標(biāo)簽分別更新密鑰。
[0015]作為上述方案的改進(jìn)，所述可信第三方中存儲(chǔ)有元組(ID，Gn, Gn+1, PIN)，且可信第三方中集成了 LFSR函數(shù)F ;所述閱讀器中存儲(chǔ)有元組(ID，Gn+1);所述標(biāo)簽中存儲(chǔ)有元組(ID, Gn, PIN)，且標(biāo)簽中集成了 PUF函數(shù)P及LFSR函數(shù)F ;其中，ID為標(biāo)簽的唯一標(biāo)識(shí)，PIN為密鑰，Gn是由P生成的參數(shù)，且G n+1= P(Gn)，Gn+2= P(Gn+1)?
[0016]作為上述方案的改進(jìn)，所述步驟SI包括:
[0017]Sll:所述可信第三方接收閱讀器發(fā)送的請(qǐng)求REQ和認(rèn)證參數(shù)Gn+1;
[0018]S12:所述可信第三方獲取原所有者的認(rèn)證參數(shù)Gn+1;
[0019]S13:所述可信第三方驗(yàn)證從閱讀器接收到的認(rèn)證參數(shù)Gn+1與從原所有者處獲得的認(rèn)證參數(shù)Gn+1是否一致，若一致，則可信第三方通過對(duì)閱讀器的認(rèn)證。
[0020]作為上述方案的改進(jìn)，所述步驟S2包括:
[0021]S21:所述可信第三方通過閱讀器向標(biāo)簽發(fā)送第一識(shí)別信息F(PIN) ? Gn? PIN ；
[0022]S22:所述標(biāo)簽計(jì)算F(PIN)，并根據(jù)F(PIN)、自身存儲(chǔ)的PIN及接收到的第一識(shí)別信息 F(PIN) ? Gn? PIN 計(jì)算出 Gn;
[0023]S23:所述標(biāo)簽將計(jì)算出的Gi^自身存儲(chǔ)的G n進(jìn)行比較，若一致，則表示第一識(shí)別信息F(PIN) ? Gn? PIN由可信第三方發(fā)出，標(biāo)簽計(jì)算Gn+1= P(Gn)，Gn+2= P(Gn+1)，Kt =F (Gn? G n+1)，并將自身存儲(chǔ)的元組(ID，Gn, PIN)中的Gn更新為G’ n= P (G n+2)，若不一致，則通信結(jié)束。
[0024]作為上述方案的改進(jìn)，所述步驟S3包括:
[0025]S31:所述標(biāo)簽通過閱讀器向可信第三方發(fā)送第二識(shí)別信息，所述第二識(shí)別信息包括 PIN 十 G，n、Kn? G，n、PIN 十 G，n+1、Kn+1? G，n+1 及 Kt，其中，G，n+1= P(G，n)，Kn= F(G，n)，K?+1= F(G，n+1);
[0026]S32:所述可信第三方根據(jù)自身存儲(chǔ)的GjP Gn+1計(jì)算出Kt;
[0027]S33:所述可信第三方將計(jì)算出的Kt與接收到的K t進(jìn)行比較，若K t一致，可信第三方根據(jù)接收到的PIN ? G，n、PIN ? G’n+1及自身存儲(chǔ)的PIN計(jì)算出G’ Jk G' n+1。
[0028]作為上述方案的改進(jìn)，所述步驟S4包括:
[0029]S41:所述可信第三方計(jì)算 F(G’n)十 G，n、Kn? G’ n、F(G，n+1)十 G’n+1 及 K n+1 十 G’ n+1;
[0030]S42:所述可信第三方判斷 F(G’n)十 G’#Kn? G’ n，F(xiàn)(G’n+1)十 G’n+1 與 Kn+1 十 G’ n+1是否相等，若F(G’n)十G’n=Kn? G’ nB.F(G' n+1)十G’n+1=Kn+1十G’ n+1，則可信第三方發(fā)送G’JPG’ n+1給閱讀器。
[0031]作為上述方案的改進(jìn)，所述步驟S6包括:所述可信第三方及標(biāo)簽分別將密鑰PIN更新為 PIN’ = F (PIN ? Gn) ο
[0032]作為上述方案的改進(jìn)，所述閱讀器通過安全信道與可信第三方進(jìn)行通訊。
[0033]實(shí)施本發(fā)明，具有如下有益效果:
[0034]本發(fā)明的RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移過程中，標(biāo)簽通過PUF函數(shù)更新秘密信息，并且把更新的秘密信息通過可信第三方發(fā)送給新的所有者，有效的實(shí)現(xiàn)了標(biāo)簽所有權(quán)的轉(zhuǎn)移，并且很好地保護(hù)了原所有者和現(xiàn)所有者雙方的隱私。具體地，原所有者由于得不到新的G’ ?和G’ n+1，從而不能再訪問標(biāo)簽，而新所有者也不能反向計(jì)算出舊的Gn，從而也得不到原所有者的信息，對(duì)比已有的RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法有比較強(qiáng)的實(shí)用性。
[0035]同時(shí)，標(biāo)簽硬件開銷小，除了存有一些標(biāo)簽相關(guān)信息外，只集成了 PUF和LFSR，而一個(gè)64位的PUF門電路數(shù)量大約為545個(gè)，而LFSR門電路大約為300個(gè)，硬件需求遠(yuǎn)比一般低成本無源標(biāo)簽數(shù)量少。因此，將PUF函數(shù)和LFSR函數(shù)引入了 RFID標(biāo)簽的所有權(quán)轉(zhuǎn)移過程中，而PUF和LFSR的運(yùn)算都比較快，相對(duì)于一般的標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法具有較小的運(yùn)算量及較高的運(yùn)算效率，具有明顯的應(yīng)用價(jià)值。
[0036]本發(fā)明在所有權(quán)轉(zhuǎn)移的通信過程中，充分利用了全部通信的信息來對(duì)通信雙方的合法性進(jìn)行判斷和數(shù)據(jù)更新，使得新的所有者能得到有效的更新后的秘密信息，能抵抗基于篡改的中間人攻擊，具有較好的抵抗攻擊的能力，不像一些已提出的RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法，只利用了部分信息來進(jìn)行認(rèn)證和數(shù)據(jù)更新，不能抵抗基于篡改的中間人攻擊。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]圖1是本發(fā)明基于PUF的RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法的第一實(shí)施例流程圖；
[0038]圖2是本發(fā)明基于PUF的RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法的第二實(shí)施例示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0039]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0040]圖1是本發(fā)明基于PUF的RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法的第一實(shí)施例流程圖，包括:
[0041]S1:可信第三方與閱讀器進(jìn)行認(rèn)證。
[0042]S2:所述可信第三方通過閱讀器向標(biāo)簽發(fā)送第一識(shí)別信息，使標(biāo)簽根據(jù)第一識(shí)別信息更新認(rèn)證參數(shù)。
[0043]S3:所述標(biāo)簽通過閱讀器向可信第三方發(fā)送第二識(shí)別信息，使可信第三方根據(jù)第二識(shí)別信息計(jì)算更新后的認(rèn)證參數(shù)。
[0044]S4:所述可信第三方把更新后的認(rèn)證參數(shù)發(fā)送至閱讀器。
[0045]S5:所述閱讀器通過更新后的認(rèn)證參數(shù)與標(biāo)簽進(jìn)行相互認(rèn)證。
[0046]S6:所述可信第三方及標(biāo)簽分別更新密鑰。
[0047]本發(fā)明的參與方包括可信第三方、閱讀器及標(biāo)簽，其中閱讀器代表新的將要獲得標(biāo)簽所有權(quán)的現(xiàn)所有者。初始時(shí)，所述可信第三方則存儲(chǔ)有與標(biāo)簽相關(guān)的元組(ID, Gn, Gn+1, PIN)，且可信第三方中集成了 LFSR函數(shù)F(F是一個(gè)線性反饋移位寄存器)，能進(jìn)行異或運(yùn)算；所述閱讀器則先從原所有者處獲得元組(ID，Gn+1)并進(jìn)行存儲(chǔ)；所述標(biāo)簽中存儲(chǔ)有元組(ID，Gn，PIN)，且標(biāo)簽中集成了PUF函數(shù)P(P是一個(gè)物理不可克隆函數(shù))及LFSR函數(shù)F，能進(jìn)行異或運(yùn)算；其中，ID為標(biāo)簽的唯一標(biāo)識(shí)，PIN是生產(chǎn)的時(shí)候集成到標(biāo)簽中的一個(gè)密鑰并被標(biāo)簽和可信第三方所共享，6?是由P生成的參數(shù)，且Gn+1 = P (Gn)，Gn+2= P (Gn+1)。標(biāo)簽所有者和標(biāo)簽進(jìn)行相互認(rèn)證時(shí)，必須擁有正確的(ID，Gn, Gn+1)。
[0048]RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移時(shí)，可信第三方與閱讀器需要先進(jìn)行認(rèn)證，當(dāng)可信第三方通過對(duì)閱讀器進(jìn)行認(rèn)證后，可信第三方根據(jù)自身存儲(chǔ)的元組構(gòu)建第一識(shí)別信息，并通過閱讀器將第一識(shí)別信息發(fā)送至標(biāo)簽；標(biāo)簽接收到第一識(shí)別信息并對(duì)第一識(shí)別信息進(jìn)行識(shí)別處理后更新認(rèn)證參數(shù)；標(biāo)簽更新認(rèn)證參數(shù)后，構(gòu)建第二識(shí)別信息，并通過閱讀器將第二識(shí)別信息發(fā)送至可信第三方，可信第三方接收第二識(shí)別信息，對(duì)第二識(shí)別信息進(jìn)行識(shí)別處理后計(jì)算更新后的認(rèn)證參數(shù)；可信第三方再次驗(yàn)證后把更新后的認(rèn)證參數(shù)發(fā)送至閱讀器；此時(shí)，閱讀器作為新的所有者可以和標(biāo)簽進(jìn)行相互認(rèn)證了，而原所有者由于不擁有新的認(rèn)證參數(shù)，從而不可以再和標(biāo)簽進(jìn)行通信；最好，所述可信第三方及標(biāo)簽分別更新密鑰，完成RFID標(biāo)簽所有權(quán)的轉(zhuǎn)移。
[0049]作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述步驟SI包括:
[0050]Sll:所述可信第三方接收閱讀器發(fā)送的請(qǐng)求REQ和認(rèn)證參數(shù)Gn+1。
[0051]S12:所述可信第三方獲取原所有者的認(rèn)證參數(shù)Gn+1。
[0052]S13:所述可信第三方驗(yàn)證從閱讀器接收到的認(rèn)證參數(shù)Gn+1與從原所有者處獲得的認(rèn)證參數(shù)Gn+1是否一致，若一致，則可信第三方通過對(duì)閱讀器的認(rèn)證，若不一致，則通信結(jié)束。
[0053]所述可信第三方通過認(rèn)證參數(shù)Gn+1來判斷閱讀器的合法性，依次建立與閱讀器之間的認(rèn)證。
[0054]所述步驟S2包括:
[0055]S21:所述可信第三方通過閱讀器向標(biāo)簽發(fā)送第一識(shí)別信息F(PIN) ? Gn? PIN。
[0056]S22:所述標(biāo)簽計(jì)算F(PIN)，并根據(jù)F(PIN)、自身存儲(chǔ)的PIN及接收到的第一識(shí)別信息 F(PIN) ? Gn ? PIN 計(jì)算出 G n。
[0057]S23:所述標(biāo)簽將計(jì)算出的Gi^自身存儲(chǔ)的G n進(jìn)行比較，若一致，則表示第一識(shí)別信息F(PIN) ? Gn? PIN由可信第三方發(fā)出，標(biāo)簽計(jì)算Gn+1= P(Gn)，Gn+2= P(Gn+1)，Kt =F (Gn? G n+1)，并將自身存儲(chǔ)的元組(ID，Gn, PIN)中的Gn更新為G’ n= P (G n+2)，若不一致，則通信結(jié)束。
[0058]所述標(biāo)簽通過計(jì)算Gn來判斷閱讀器的合法性，以保證第一識(shí)別信息的來源可靠，便于進(jìn)行下一步處理。
[0059]所述步驟S3包括:
[0060]S31:所述標(biāo)簽通過閱讀器向可信第三方發(fā)送第二識(shí)別信息，所述第二識(shí)別信息包括 PIN 十 G，n、Kn? G，n、PIN 十 G，n+1、Kn+1? G，n+1 及 Kt，其中，G，n+1= P(G，n)，Kn= F(G，n)，K?+1= F(G' n+1)o
[0061]S32:所述可信第三方根據(jù)自身存儲(chǔ)的GjP Gn+1計(jì)算出Kt。
[0062]S33:所述可信第三方將計(jì)算出的Kt與接收到的K t進(jìn)行比較，若K t一致，可信第三方根據(jù)接收到的PIN ? G，n、PIN ? G’n+1及自身存儲(chǔ)的PIN計(jì)算出G’ Jk G' n+1。
[0063]所述可信第三方通過計(jì)算Kt來判斷閱讀器的合法性，以保證信息的來源可靠。
[0064]所述步驟S4包括:
[0065]S41:所述可信第三方計(jì)算 F(G’n)十 G，n、Kn? G’ n、F(G，n+1)十 G’n+1 及 K n+1 十 G’ n+1;
[0066]S42:所述可信第三方判斷 F(G’n)十 G’#Kn? G’ n，F(xiàn)(G’n+1)十 G’n+1 與 Kn+1 十 G’ n+1是否相等，若F(G’n)十G’n=Kn? G’ nB.F(G' n+1)十G’n+1=Kn+1十G’ n+1，則可信第三方發(fā)送G’JPG’ n+1給閱讀器。
[0067]所述可信第三方再次通過比對(duì)F (G’ n)十G’ ?與K n十G’ n的值及F (G’ n+1)十G’ n+1與Kn+1? G’ n+1的值來判斷信息的合法性及可靠性，保證標(biāo)簽所有權(quán)在轉(zhuǎn)移過程中的安全性。
[0068]所述步驟S6包括:所述可信第三方及標(biāo)簽分別將密鑰PIN更新為PIN’ =F (PIN 十 Gn)。
[0069]需要說明的是，所述閱讀器通過安全信道與可信第三方進(jìn)行通訊。例如，步驟Sll中，可信第三方通過安全信道接收閱讀器發(fā)送的請(qǐng)求REQ和認(rèn)證參數(shù)Gn+1。又如，步驟S42中，可信第三方通過安全信道發(fā)送G’jP G’ n+1給閱讀器。
[0070]圖2是本發(fā)明基于PUF的RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法的第二實(shí)施例示意圖，下面將結(jié)合圖2對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述:
[0071]步驟1:可信第三方接收閱讀器發(fā)送的請(qǐng)求REQ和認(rèn)證參數(shù)Gn+1。
[0072]步驟2:可信第三方驗(yàn)證從閱讀器接收到的認(rèn)證參數(shù)Gn+1與從原所有者處獲得的認(rèn)證參數(shù)Gn+1是否一致，若不一致，則通信結(jié)束；若一致，則可信第三方通過對(duì)閱讀器的認(rèn)證，然后，可信第三方向閱讀器發(fā)送第一識(shí)別信息F(PIN) ? Gn? PIN。
[0073]步驟3:閱讀器把從可信第三方接收到的第一識(shí)別信息F(PIN) ? Gn? PIN轉(zhuǎn)發(fā)給標(biāo)簽。
[0074]步驟4:標(biāo)簽計(jì)算F(PIN)，然后利用F(PIN)和自身存儲(chǔ)的PIN與從閱讀器接收到的第一識(shí)別信息F(PIN) ? Gn? PIN進(jìn)行異或運(yùn)算得到Gn，若得到的Gn與標(biāo)簽自身存儲(chǔ)的Gn不一致，則通信結(jié)束；若得到的6?與標(biāo)簽自身存儲(chǔ)的Gn—致，則標(biāo)簽認(rèn)為閱讀器的確是從可信第三方獲得了信息，標(biāo)簽接著計(jì)算Gn+1 = P(Gn), Gn+2 = P(G n+1)，Kt = F(G n? Gn+1)，然后標(biāo)簽更新自身存儲(chǔ)的(ID, Gn, PIN)中的Gn^ G’ n= P (G n+2)，標(biāo)簽計(jì)算G’ n+1 = P (G，n)，Kn=F(G’n)，Kn+1= F(G’ n+1)，然后計(jì)算 PIN 十 G’n，Kn? G’ n，PIN 十 G’n+1，Kn+1 ? G’ n+1 并把這四個(gè)信息連同Kt一起發(fā)送給閱讀器。
[0075]步驟5:閱讀器把從標(biāo)簽接收到的PIN十G’ n、Kn? G’ η、ΡΙΝ十G’ η+1、Κη+1十G’ n+1及Kt轉(zhuǎn)發(fā)給可信第三方。
[0076]步驟6:可信第三方接收到來自閱讀器的PIN ? G’n、Kn ? G’ n、PIN ? G’n+1、Kn+1十G’ n+1及K t后，先利用自身存儲(chǔ)的(ID, G n, Gn+1, PIN)中的Gn^P G n+1來判斷K t的正確性，若Kt正確，則可信第三方從PIN ? G’ n，PIN ? G’n+1中通過與PIN進(jìn)行異或計(jì)算得到G' JW G' n+1，然后，可信第三方計(jì)算并且判斷F(G’n) ? G'nigKn? G' n, F(G’n+1)十G’n+1與Kn+1? G’ n+1是否相等，如這兩個(gè)都相等，則可信第三方通過安全信道發(fā)送G’ JPG’ n+1給閱讀器。此時(shí)，閱讀器作為新的所有者可以和標(biāo)簽進(jìn)行相互認(rèn)證了，而原所有者由于不擁有新的G’ ?和G’ n+1，從而不可以再和標(biāo)簽進(jìn)行通信。
[0077]步驟7:在以上步驟成功執(zhí)行后，可信第三方和標(biāo)簽可以對(duì)PIN進(jìn)行更新，更新為PIN，= F (PIN 十 Gn)。
[0078]由上可知，本發(fā)明的RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移過程中，標(biāo)簽通過PUF函數(shù)更新秘密信息，并且把更新的秘密信息通過可信第三方發(fā)送給新的所有者，有效的實(shí)現(xiàn)了標(biāo)簽所有權(quán)的轉(zhuǎn)移，并且很好地保護(hù)了原所有者和現(xiàn)所有者雙方的隱私。具體地，原所有者由于得不到新的G’jP G’ n+1，從而不能再訪問標(biāo)簽，而新所有者也不能反向計(jì)算出舊的Gn，從而也得不到原所有者的信息，對(duì)比已有的RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法有比較強(qiáng)的實(shí)用性。同時(shí)，標(biāo)簽硬件開銷小，除了存有一些標(biāo)簽相關(guān)信息外，只集成了 PUF和LFSR，而一個(gè)64位的PUF門電路數(shù)量大約為545個(gè)，而LFSR門電路大約為300個(gè)，硬件需求遠(yuǎn)比一般低成本無源標(biāo)簽數(shù)量少。因此，將PUF函數(shù)和LFSR函數(shù)引入了 RFID標(biāo)簽的所有權(quán)轉(zhuǎn)移過程中，而PUF和LFSR的運(yùn)算都比較快，相對(duì)于一般的標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法具有較小的運(yùn)算量及較高的運(yùn)算效率，具有明顯的應(yīng)用價(jià)值。本發(fā)明在所有權(quán)轉(zhuǎn)移的通信過程中，充分利用了全部通信的信息來對(duì)通信雙方的合法性進(jìn)行判斷和數(shù)據(jù)更新，使得新的所有者能得到有效的更新后的秘密信息，能抵抗基于篡改的中間人攻擊，具有較好的抵抗攻擊的能力，不像一些已提出的RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法，只利用了部分信息來進(jìn)行認(rèn)證和數(shù)據(jù)更新，不能抵抗基于篡改的中間人攻擊。
[0079]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于PUF的RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法，其特征在于，包括: 51:可信第三方與閱讀器進(jìn)行認(rèn)證； 52:所述可信第三方通過閱讀器向標(biāo)簽發(fā)送第一識(shí)別信息，使標(biāo)簽根據(jù)第一識(shí)別信息更新認(rèn)證參數(shù)； 53:所述標(biāo)簽通過閱讀器向可信第三方發(fā)送第二識(shí)別信息，使可信第三方根據(jù)第二識(shí)別信息計(jì)算更新后的認(rèn)證參數(shù)； 54:所述可信第三方把更新后的認(rèn)證參數(shù)發(fā)送至閱讀器； 55:所述閱讀器通過更新后的認(rèn)證參數(shù)與標(biāo)簽進(jìn)行相互認(rèn)證； 56:所述可信第三方及標(biāo)簽分別更新密鑰。
2.如權(quán)利要求1所述的基于PUF的RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法，其特征在于， 所述可信第三方中存儲(chǔ)有元組(ID，Gn, Gn+1, PIN)，且可信第三方中集成了 LFSR函數(shù)F ； 所述閱讀器中存儲(chǔ)有元組(ID，Gn+1); 所述標(biāo)簽中存儲(chǔ)有元組(ID，Gn, PIN)，且標(biāo)簽中集成了 PUF函數(shù)P及LFSR函數(shù)F ； 其中，ID為標(biāo)簽的唯一標(biāo)識(shí)，PIN為密鑰，Gn是由P生成的參數(shù)，且G n+1= P (G n)，Gn+2 =P(Gn+1)o
3.如權(quán)利要求2所述的基于PUF的RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法，其特征在于，所述步驟SI包括: 511:所述可信第三方接收閱讀器發(fā)送的請(qǐng)求REQ和認(rèn)證參數(shù)Gn+1; 512:所述可信第三方獲取原所有者的認(rèn)證參數(shù)Gn+1; 513:所述可信第三方驗(yàn)證從閱讀器接收到的認(rèn)證參數(shù)Gn+1與從原所有者處獲得的認(rèn)證參數(shù)Gn+1是否一致，若一致，則可信第三方通過對(duì)閱讀器的認(rèn)證。
4.如權(quán)利要求2所述的基于PUF的RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法，其特征在于，所述步驟S2包括: 521:所述可信第三方通過閱讀器向標(biāo)簽發(fā)送第一識(shí)別信息F(PIN) ? Gn? PIN ； 522:所述標(biāo)簽計(jì)算F(PIN)，并根據(jù)F(PIN)、自身存儲(chǔ)的PIN及接收到的第一識(shí)別信息F(PIN) ? Gn? PIN 計(jì)算出 Gn； 523:所述標(biāo)簽將計(jì)算出的Gn與自身存儲(chǔ)的G n進(jìn)行比較， 若一致，則表示第一識(shí)別信息F(PIN) ? Gn? PIN由可信第三方發(fā)出，標(biāo)簽計(jì)算Gn+1 =P (Gn)，Gn+2 = P (G n+1)，Kt = F (G n ? G n+1)，并將自身存儲(chǔ)的元組(ID, Gn, PIN)中的 Gn更新為G，n=P(Gn+2)， 若不一致，則通信結(jié)束。
5.如權(quán)利要求4所述的基于PUF的RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法，其特征在于，所述步驟S3包括: 531:所述標(biāo)簽通過閱讀器向可信第三方發(fā)送第二識(shí)別信息，所述第二識(shí)別信息包括PIN 十 G，n、Kn? G，n、PIN 十 G，n+1、Kn+1? G，n+1及 K t，其中，G，n+1= P (G，n)，Kn=F(G，n), Kn+1=F (G，n+1)； 532:所述可信第三方根據(jù)自身存儲(chǔ)的G n+1計(jì)算出K t; 533:所述可信第三方將計(jì)算出的Kt與接收到的K t進(jìn)行比較，若K t一致，可信第三方根據(jù)接收到的PIN ? G’n、PIN ? G’n+1及自身存儲(chǔ)的PIN計(jì)算出G’ Jk G' n+1。
6.如權(quán)利要求5所述的基于PUF的RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法，其特征在于，所述步驟S4包括:
541:所述可信第三方計(jì)算 F(G’n)十 G，n、Kn? G’ n、F(G，n+1)十 G’n+1 及 K n+1 十 G’ n+1;
542:所述可信第三方判斷 F(G’n) ? G' nigKn? G' n，F(xiàn)(G，n+1)十 G’n+1 與 Kn+1 十 G’ n+1 是否相等，若F(G’n)十G’n=Kn? G’ jF(G’ n+1)十G’n+1=Kn+1十G’ n+1，則可信第三方發(fā)送G’jPG’ n+1給閱讀器。
7.如權(quán)利要求2所述的基于PUF的RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法，其特征在于，所述步驟S6包括:所述可信第三方及標(biāo)簽分別將密鑰PIN更新為PIN’ = F (PIN ? Gn)。
8.如權(quán)利要求1所述的基于PUF的RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移方法，其特征在于，所述閱讀器通過安全信道與可信第三方進(jìn)行通訊。
【文檔編號(hào)】G06K17/00GK104506533SQ201410819591
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月22日
【發(fā)明者】江枚元, 柳毅, 易瑰然, 鐘奇 申請(qǐng)人:廣州中長(zhǎng)康達(dá)信息技術(shù)有限公司, 廣州宏太軟件科技有限公司