本發(fā)明涉及無線射頻識(shí)別(radiofrequencyidentification，rfid)領(lǐng)域，特別是涉及一種rfid系統(tǒng)的認(rèn)證方法。

背景技術(shù)：

近幾年來伴隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展及其應(yīng)用的大面積推廣，rfid技術(shù)前景也越來越廣闊。目前，rfid系統(tǒng)己被部署到不同的應(yīng)用場景，如自動(dòng)付款、資產(chǎn)跟蹤、供應(yīng)鏈和庫存管理等領(lǐng)域，成為物聯(lián)網(wǎng)感知層最為關(guān)鍵和應(yīng)用最廣的技術(shù)，對(duì)改善人們的生活質(zhì)量、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益以及提高社會(huì)信息化水平產(chǎn)生了重要的影響。

rfid技術(shù)是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它是通過無線電信號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)，并在無需物理接觸下可讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，一個(gè)典型的rfid系統(tǒng)包括三個(gè)部分，分別為rfid標(biāo)簽、rfid讀寫器和后端數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。傳統(tǒng)的rfid系統(tǒng)中，固定式閱讀器和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫之間通過有線的方式來進(jìn)行安全通信，而在移動(dòng)rfid系統(tǒng)中，可移動(dòng)閱讀器、后臺(tái)數(shù)據(jù)庫和標(biāo)簽之間均使用無線方式來進(jìn)行通信，這使得移動(dòng)rfid系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)rfid具有更好的移動(dòng)性、使用更方便，更容易滿足用戶需求，所以其應(yīng)用前景要比傳統(tǒng)的rfid系統(tǒng)更加廣闊。但正是因?yàn)槠涫褂脽o線方式來進(jìn)行通信，移動(dòng)rfid系統(tǒng)更容易遭受到來自外界的惡意攻擊，例如跟蹤、假冒、重放、中間人攻擊等等。

目前針對(duì)rfid系統(tǒng)存在的安全隱患問題，研究人員提出了多種解決方案，在基于密碼機(jī)制的方法中，基于hash函數(shù)的rfid認(rèn)證方法采用雜湊算法即hash算法對(duì)消息進(jìn)行加密。其雖然沒有采用復(fù)雜的加密運(yùn)算，但是由于hash具有單向性的特點(diǎn)，加密強(qiáng)度并不弱，完全能夠滿足rfid系統(tǒng)信息傳輸?shù)陌踩孕枨?，并且其?duì)硬件設(shè)備的要求也不高，能夠滿足標(biāo)簽的低成本要求。因此國內(nèi)外很多研究者都傾向于基于hash函數(shù)的rfid認(rèn)證方法的研究。

目前基于hash函數(shù)的經(jīng)典的rfid認(rèn)證方法主要有hash-lock協(xié)議、隨機(jī)化hash-lock協(xié)議、hash-chain協(xié)議等，但伴隨著安全攻擊手段的不斷更新，這些協(xié)議早已滿足不了人們對(duì)于安全性的需求?，F(xiàn)有技術(shù)中存在的rfid認(rèn)證方法，雖然在一定程度上能夠提高rfid系統(tǒng)的安全性能，但是沒有提供有效的抵抗拒絕服務(wù)攻擊的手段。當(dāng)攻擊者利用偽造讀寫器向后臺(tái)數(shù)據(jù)庫持續(xù)發(fā)送虛假認(rèn)證信息時(shí)，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫將一直處于大負(fù)荷工作，很容易造成阻塞，導(dǎo)致合法標(biāo)簽無法得到認(rèn)證。

因此，如何提供一種能夠有效抵抗偽造讀寫器引起的拒絕服務(wù)攻擊的rfid認(rèn)證方法，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種rfid系統(tǒng)的認(rèn)證方法，能夠有效抵抗偽造讀寫器引起的拒絕服務(wù)攻擊。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種rfid系統(tǒng)的認(rèn)證方法，其中所述rfid系統(tǒng)包括：有效讀寫器、有效標(biāo)簽和有效數(shù)據(jù)庫，所述認(rèn)證方法包括：

當(dāng)數(shù)據(jù)庫為有效數(shù)據(jù)庫時(shí)，所述有效數(shù)據(jù)庫接收到請(qǐng)求讀寫器發(fā)送的詢問消息后，采用哈希函數(shù)對(duì)包括時(shí)間戳和所述有效數(shù)據(jù)庫的第一本地時(shí)間的字符串進(jìn)行哈希加密，得到第一密文，并將所述第一密文發(fā)送給所述有效讀寫器，其中，所述請(qǐng)求讀寫器分為有效讀寫器和非法讀寫器；

所述有效數(shù)據(jù)庫根據(jù)所述請(qǐng)求讀寫器發(fā)送的時(shí)間驗(yàn)證碼的數(shù)值及所述第一本地時(shí)間判斷所述請(qǐng)求讀寫器是否通過初步認(rèn)證：

如果所述時(shí)間驗(yàn)證碼的數(shù)值與所述第一本地時(shí)間不同，則確定所述請(qǐng)求讀寫器為非法讀寫器，認(rèn)證失敗，結(jié)束通信；

如果所述時(shí)間驗(yàn)證碼的數(shù)值與所述第一本地時(shí)間相同，則確定所述請(qǐng)求讀寫器可能為有效讀寫器，通過初步認(rèn)證；其中，所述有效讀寫器根據(jù)所述第一密文得到的時(shí)間驗(yàn)證碼的數(shù)值與所述第一本地時(shí)間相同；

在通過所述初步認(rèn)證后，所述有效數(shù)據(jù)庫根據(jù)所述時(shí)間戳和所述請(qǐng)求讀寫器發(fā)送的第一匹配驗(yàn)證信息，確定所述請(qǐng)求讀寫器的第一標(biāo)識(shí)符，并根據(jù)所述第一標(biāo)識(shí)符對(duì)所述請(qǐng)求讀寫器進(jìn)行匹配認(rèn)證；

如果所述有效數(shù)據(jù)庫與所述請(qǐng)求讀寫器匹配，則所述第一標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求讀寫器為有效讀寫器；

如果所述有效數(shù)據(jù)庫與所述請(qǐng)求讀寫器不匹配，則所述第一標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求讀寫器為非法讀寫器，結(jié)束通信。

可選的，所述根據(jù)所述第一標(biāo)識(shí)符對(duì)所述請(qǐng)求讀寫器進(jìn)行匹配認(rèn)證具體包括：

根據(jù)所述第一標(biāo)識(shí)符遍歷所述有效數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的各讀寫器驗(yàn)證符；

判斷所述有效數(shù)據(jù)庫中是否存在與所述第一標(biāo)識(shí)符一致的讀寫器驗(yàn)證符；

如果所述有效數(shù)據(jù)庫中存在與所述第一標(biāo)識(shí)符一致的讀寫器驗(yàn)證符，則所述有效數(shù)據(jù)庫與所述請(qǐng)求讀寫器匹配；

如果所述有效數(shù)據(jù)庫中不存在與所述第一標(biāo)識(shí)符一致的讀寫器驗(yàn)證符，則所述有效數(shù)據(jù)庫與所述請(qǐng)求讀寫器不匹配。

可選的，所述時(shí)間戳為所述請(qǐng)求讀寫器讀取的第二本地時(shí)間。

可選的，所述采用哈希函數(shù)對(duì)包括時(shí)間戳和所述有效數(shù)據(jù)庫的第一本地時(shí)間的字符串進(jìn)行哈希加密，得到第一密文前還包括：

所述有效數(shù)據(jù)庫計(jì)算所述第一本地時(shí)間和所述時(shí)間戳的差值，并判斷所述差值是否小于設(shè)定閾值；

如果所述差值小于或者等于設(shè)定閾值，繼續(xù)采用哈希函數(shù)對(duì)包括時(shí)間戳和所述有效數(shù)據(jù)庫的第一本地時(shí)間的字符串進(jìn)行哈希加密，得到第一密文；

如果所述差值大于設(shè)定閾值，則確定所述請(qǐng)求讀寫器為非法讀寫器，認(rèn)證失敗，結(jié)束通信。

可選的，確定所述標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求讀寫器為有效讀寫器后還包括：

所述有效讀寫器收到請(qǐng)求標(biāo)簽的詢問消息后，生成第一隨機(jī)數(shù)，并將加密后的所述有效讀寫器的時(shí)間戳和所述第一隨機(jī)數(shù)發(fā)送給所述有效標(biāo)簽；

所述有效讀寫器根據(jù)請(qǐng)求標(biāo)簽發(fā)送的第一標(biāo)簽驗(yàn)證消息和所述有效讀寫器的時(shí)間戳確定第一標(biāo)簽驗(yàn)證碼，并判斷所述第一標(biāo)簽驗(yàn)證碼和所述第一隨機(jī)數(shù)是否一致；

如果所述第一標(biāo)簽驗(yàn)證碼和所述第一隨機(jī)數(shù)一致，則所述請(qǐng)求標(biāo)簽通過所述有效讀寫器認(rèn)證；

如果所述第一標(biāo)簽驗(yàn)證碼和所述第一隨機(jī)數(shù)不一致，則所述請(qǐng)求標(biāo)簽不是所述有效標(biāo)簽，認(rèn)證失敗，結(jié)束通信。

可選的，在所述請(qǐng)求標(biāo)簽通過所述有效讀寫器認(rèn)證后還包括：

所述有效數(shù)據(jù)庫根據(jù)所述時(shí)間戳、所述有效標(biāo)簽產(chǎn)生的第二隨機(jī)數(shù)和所述請(qǐng)求標(biāo)簽發(fā)送的第二匹配驗(yàn)證信息，確定所述請(qǐng)求標(biāo)簽的第二標(biāo)識(shí)符，并根據(jù)所述第二標(biāo)識(shí)符對(duì)所述請(qǐng)求標(biāo)簽進(jìn)行匹配認(rèn)證：

如果所述有效數(shù)據(jù)庫與所述請(qǐng)求標(biāo)簽匹配，則所述第二標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求標(biāo)簽為有效標(biāo)簽；

如果所述有效數(shù)據(jù)庫與所述請(qǐng)求標(biāo)簽不匹配，則所述第二標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求標(biāo)簽為非法標(biāo)簽，結(jié)束通信。

可選的，所述根據(jù)所述第二標(biāo)識(shí)符對(duì)所述請(qǐng)求標(biāo)簽進(jìn)行匹配認(rèn)證具體包括：

根據(jù)所述第二標(biāo)識(shí)符遍歷所述有效數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的各標(biāo)簽驗(yàn)證符；

判斷所述有效數(shù)據(jù)庫中是否存在與所述第二標(biāo)識(shí)符一致的標(biāo)簽驗(yàn)證符；

如果所述有效數(shù)據(jù)庫中存在與所述第二標(biāo)識(shí)符一致的標(biāo)簽驗(yàn)證符，則所述有效數(shù)據(jù)庫與所述請(qǐng)求標(biāo)簽匹配；

如果所述有效數(shù)據(jù)庫中不存在與所述第二標(biāo)識(shí)符一致的標(biāo)簽驗(yàn)證符，則所述有效數(shù)據(jù)庫與所述請(qǐng)求標(biāo)簽不匹配。

可選的，所述認(rèn)證方法還包括：

當(dāng)讀寫器為有效讀寫器時(shí)，所述有效讀寫器根據(jù)所述有效讀寫器的第三本地時(shí)間和所述請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫發(fā)出的第一數(shù)據(jù)庫驗(yàn)證信息，確定所述請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫發(fā)出的讀寫器驗(yàn)證符，并判斷所述讀寫器驗(yàn)證符與所述有效讀寫器的標(biāo)識(shí)符是否一致；

如果所述讀寫器驗(yàn)證符與所述有效讀寫器的標(biāo)識(shí)符一致，則所述請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫通過所述有效讀寫器認(rèn)證；

如果所述讀寫器驗(yàn)證符與所述有效讀寫器的標(biāo)識(shí)符不一致，則所述請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫不是有效數(shù)據(jù)庫，認(rèn)證失敗，結(jié)束通信。

可選的，所述請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫通過所述有效讀寫器認(rèn)證后還包括：

所述有效標(biāo)簽根據(jù)所述第三本地時(shí)間和所述請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫生成的第二數(shù)據(jù)庫驗(yàn)證信息，確定所述請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫發(fā)出的標(biāo)簽驗(yàn)證符，并判斷所述標(biāo)簽驗(yàn)證符與所述有效標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)符是否一致，其中，所述第二數(shù)據(jù)庫驗(yàn)證信息是通過所述有效讀寫器發(fā)送給所述有效標(biāo)簽的；

如果所述標(biāo)簽驗(yàn)證符與所述有效標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)符一致，則所述請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫是有效數(shù)據(jù)庫；

如果所述標(biāo)簽驗(yàn)證符與所述有效標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)符不一致，則所述請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫不是有效數(shù)據(jù)庫，認(rèn)證失敗，結(jié)束通信。

根據(jù)本發(fā)明提供的具體實(shí)施例，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：

本發(fā)明提供的認(rèn)證方法，有效數(shù)據(jù)庫利用加密的本地時(shí)間及時(shí)間戳對(duì)請(qǐng)求讀寫器進(jìn)行初步認(rèn)證，在請(qǐng)求讀寫器通過初步認(rèn)證后，再利用有效讀寫器的標(biāo)識(shí)符對(duì)請(qǐng)求讀寫器進(jìn)行匹配認(rèn)證，以確定請(qǐng)求讀寫器是否為有效讀寫器。因此，攻擊者即使截獲第一密文，但是由于其無法獲知第一本地時(shí)間及時(shí)間戳，因此無法通過初步認(rèn)證。即使其利用正確的時(shí)間驗(yàn)證碼的數(shù)值通過了初步認(rèn)證，但是由于有效讀寫器的唯一標(biāo)識(shí)符并未在通信中出現(xiàn)，因此攻擊者無法獲取有效讀寫器的標(biāo)識(shí)符，仍然無法通過匹配認(rèn)證。因此，本發(fā)明提供的認(rèn)證方法，能夠有效抵抗偽造讀寫器引起的拒絕服務(wù)攻擊。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1步驟16的流程圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例1有效讀寫器對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行認(rèn)證的流程圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例1有效數(shù)據(jù)庫對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行認(rèn)證的流程圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例1步驟24的流程圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例2有效讀寫器對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行認(rèn)證的流程圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例2有效標(biāo)簽對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行認(rèn)證的流程圖；

圖8為本發(fā)明認(rèn)證方法的信令交互圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

現(xiàn)有技術(shù)中存在的一種輕量級(jí)rfid雙向認(rèn)證方法，在一定程度上能夠緩解rfid系統(tǒng)的安全問題，但是該方法存在嚴(yán)重的更新漏洞，易遭受到去同步化攻擊，如果攻擊者在認(rèn)證過程進(jìn)行到通過讀寫器的標(biāo)識(shí)符或標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)符進(jìn)行認(rèn)時(shí)打斷通信，將會(huì)造成后端數(shù)據(jù)庫無法更新時(shí)間戳值，而此時(shí)標(biāo)簽已經(jīng)更新了時(shí)間戳值，那么在下次認(rèn)證時(shí)就會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)異步問題。而且，該認(rèn)證方法只是將讀寫器作為標(biāo)簽與后端數(shù)據(jù)庫認(rèn)證的中轉(zhuǎn)站，且在研究中以讀寫器與后端數(shù)據(jù)庫之間的信道是安全信道為研究前提，這使得該協(xié)議不能應(yīng)用于移動(dòng)rfid系統(tǒng)。

針對(duì)上述問題，還存在一種基于hash函數(shù)的移動(dòng)rfid認(rèn)證方法。該協(xié)議擺脫了以讀寫器與后端數(shù)據(jù)庫之間的信道是安全信道為前提的約束，在一定程度上滿足了移動(dòng)rfid系統(tǒng)的安全性需求。但是其不能有效的滿足用戶的位置隱私安全，在該協(xié)議中如果攻擊者通過非法讀寫器在發(fā)送認(rèn)證請(qǐng)求時(shí)不斷重放同一個(gè)隨機(jī)數(shù)r，那么標(biāo)簽會(huì)給予讀寫器以相同的回答，這樣攻擊者就可以根據(jù)這些相同的回答來推導(dǎo)確定用戶的身份和位置，進(jìn)行追蹤。

帶有所有權(quán)轉(zhuǎn)移的雙向認(rèn)證方法，在認(rèn)證過程中使用的循環(huán)冗余校驗(yàn)(cyclicredundancycheck，crc)是hash函數(shù)中安全性較差的方法，只是檢測通信信息是否被篡改，而不能保護(hù)通信信息避免干擾，同時(shí)缺少后端數(shù)據(jù)庫對(duì)讀寫器的認(rèn)證，不適合移動(dòng)rfid系統(tǒng)。

于是在該協(xié)議的基礎(chǔ)上又出現(xiàn)了一種基于hash函數(shù)的移動(dòng)雙向認(rèn)證方法，該方法增加了對(duì)于讀寫器的身份認(rèn)證，能夠更好的抵抗假冒、重放攻擊。該方法在對(duì)待數(shù)據(jù)異步時(shí)，雖然利用存儲(chǔ)的上一次的標(biāo)簽標(biāo)識(shí)符，即標(biāo)簽的id值，通過驗(yàn)證，但其之后并未交代是否要更新后端數(shù)據(jù)庫。若不更新后端數(shù)據(jù)庫，則在標(biāo)簽完成對(duì)數(shù)據(jù)庫的認(rèn)證后，標(biāo)簽存儲(chǔ)的id值發(fā)生了變化，與數(shù)據(jù)庫端的共享id不一致，則該合法標(biāo)簽將無法再通過認(rèn)證；而若按之前的更新方法更新后端數(shù)據(jù)庫，則此次認(rèn)證中若再次遭受去同步化攻擊，則標(biāo)簽同樣將不能再通過認(rèn)證。但是，該認(rèn)證方法雖然增加了后端數(shù)據(jù)庫的計(jì)算和存儲(chǔ)開銷，但是并沒有提供有效的抵抗拒絕服務(wù)攻擊的手段，如果攻擊者利用偽造讀寫器向后臺(tái)數(shù)據(jù)庫持續(xù)發(fā)送虛假認(rèn)證信息時(shí)，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫將一直處于大負(fù)荷工作，很容易造成阻塞，導(dǎo)致合法標(biāo)簽無法得到認(rèn)證。另外該協(xié)議在抵擋中間人攻擊上，忽略了攻擊者位于讀寫器與后端數(shù)據(jù)庫之間的情況。一旦攻擊者位于讀寫器與后端數(shù)據(jù)庫之間利用截獲的合法的讀寫器值偽造合法讀寫器，就能輕易通過認(rèn)證，竊取用戶信息。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中無法有效抵抗拒絕服務(wù)攻擊的問題，現(xiàn)有技術(shù)中存在一種能抵抗拒絕服務(wù)攻擊且高效的rfid安全認(rèn)證方法，該方法通過在讀寫器設(shè)置簡單的異或運(yùn)算用以解決了拒絕服務(wù)攻擊，其需要在標(biāo)簽中事先預(yù)存一個(gè)讀寫器的唯一標(biāo)識(shí)符rid，即意味著標(biāo)簽只能被唯一的一臺(tái)讀寫器讀取其他讀寫器都不能通過認(rèn)證，這使得其不能夠滿足多用戶的需求，大大增加了協(xié)議應(yīng)用的局限性。同時(shí)，該認(rèn)證方法存在嚴(yán)重的安全漏洞，因?yàn)槠鋵⒆x寫器標(biāo)識(shí)符rid發(fā)送到后端數(shù)據(jù)庫時(shí)，只是與兩個(gè)隨機(jī)數(shù)異或運(yùn)算的結(jié)果n進(jìn)行了簡單的串聯(lián)運(yùn)算，這使得攻擊者可以很容易從中得到讀寫器的唯一標(biāo)識(shí)符rid，無法保障讀寫器的安全。而且，該認(rèn)證方法在抵抗拒絕服務(wù)攻擊時(shí)，忽略了攻擊者利用偽造讀寫器直接發(fā)送大量虛假信息的情況，沒有在后端數(shù)據(jù)庫中對(duì)偽造讀寫器引起的拒絕服務(wù)攻擊進(jìn)行有效防護(hù)，無法滿足移動(dòng)rfid系統(tǒng)的安全性需求。

本發(fā)明的目的是提供一種rfid系統(tǒng)的認(rèn)證方法，能夠有效抵抗偽造讀寫器引起的拒絕服務(wù)攻擊。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

實(shí)施例1：

如圖1所示，當(dāng)數(shù)據(jù)庫為有效數(shù)據(jù)庫時(shí)，rfid系統(tǒng)的認(rèn)證方法包括：

步驟11：有效數(shù)據(jù)庫接收到請(qǐng)求讀寫器發(fā)送的詢問消息后，采用哈希函數(shù)對(duì)包括時(shí)間戳和有效數(shù)據(jù)庫的第一本地時(shí)間的字符串進(jìn)行哈希加密，得到第一密文，并將第一密文發(fā)送給有效讀寫器，其中，請(qǐng)求讀寫器分為有效讀寫器和非法讀寫器，本實(shí)施例中，時(shí)間戳為請(qǐng)求讀寫器讀取的第二本地時(shí)間；

步驟12：有效數(shù)據(jù)庫根據(jù)請(qǐng)求讀寫器發(fā)送的時(shí)間驗(yàn)證碼的數(shù)值及第一本地時(shí)間判斷請(qǐng)求讀寫器是否通過初步認(rèn)證：

步驟13：如果時(shí)間驗(yàn)證碼的數(shù)值與第一本地時(shí)間不同，則確定請(qǐng)求讀寫器為非法讀寫器，認(rèn)證失敗，結(jié)束通信；

步驟14：如果時(shí)間驗(yàn)證碼的數(shù)值與第一本地時(shí)間相同，則確定請(qǐng)求讀寫器可能為有效讀寫器，通過初步認(rèn)證；其中，有效讀寫器根據(jù)第一密文得到的時(shí)間驗(yàn)證碼的數(shù)值與第一本地時(shí)間相同；

步驟15：在通過初步認(rèn)證后，有效數(shù)據(jù)庫根據(jù)時(shí)間戳和請(qǐng)求讀寫器發(fā)送的第一匹配驗(yàn)證信息，確定請(qǐng)求讀寫器的第一標(biāo)識(shí)符，其中，有效讀寫器發(fā)送的第一匹配驗(yàn)證信息為利用自身的標(biāo)識(shí)符rid、之前生成的時(shí)間戳t，經(jīng)哈希函數(shù)(hash函數(shù))加密計(jì)算生成的有效的第一匹配驗(yàn)證信息；

步驟16：根據(jù)第一標(biāo)識(shí)符對(duì)請(qǐng)求讀寫器進(jìn)行匹配認(rèn)證；

如果有效數(shù)據(jù)庫與請(qǐng)求讀寫器匹配，執(zhí)行步驟17；

如果有效數(shù)據(jù)庫與請(qǐng)求讀寫器不匹配，返回步驟13，即確定第一標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求讀寫器為非法讀寫器，結(jié)束通信；

步驟17：確定第一標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求讀寫器為有效讀寫器；

如圖2所示，步驟16：根據(jù)第一標(biāo)識(shí)符對(duì)請(qǐng)求讀寫器進(jìn)行匹配認(rèn)證具體包括：

步驟161：根據(jù)第一標(biāo)識(shí)符遍歷有效數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的各讀寫器驗(yàn)證符；

步驟162：判斷有效數(shù)據(jù)庫中是否存在與第一標(biāo)識(shí)符一致的讀寫器驗(yàn)證符；

如果有效數(shù)據(jù)庫中存在與第一標(biāo)識(shí)符一致的讀寫器驗(yàn)證符，執(zhí)行步驟163；

如果有效數(shù)據(jù)庫中不存在與第一標(biāo)識(shí)符一致的讀寫器驗(yàn)證符，執(zhí)行步驟164；

步驟163：確定有效數(shù)據(jù)庫與請(qǐng)求讀寫器匹配；

步驟164：確定有效數(shù)據(jù)庫與請(qǐng)求讀寫器不匹配。

優(yōu)選地，在執(zhí)行步驟11前還包括：

步驟101：有效數(shù)據(jù)庫接收到請(qǐng)求讀寫器發(fā)送的詢問消息后，計(jì)算第一本地時(shí)間和時(shí)間戳的差值；

步驟102：判斷差值是否小于設(shè)定閾值，本實(shí)施例中，設(shè)定閾值為有效數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的、對(duì)距離最遠(yuǎn)的有效讀寫器完成認(rèn)證所需要的時(shí)間；

如果差值小于或者等于設(shè)定閾值，執(zhí)行步驟11；

如果差值大于設(shè)定閾值，執(zhí)行步驟103；

步驟103：確定請(qǐng)求讀寫器為非法讀寫器，認(rèn)證失敗，結(jié)束通信。

優(yōu)選地，執(zhí)行步驟17：確定標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求讀寫器為有效讀寫器后還包括：

步驟18：有效讀寫器收到請(qǐng)求標(biāo)簽的詢問消息后，生成第一隨機(jī)數(shù)，并將加密后的有效讀寫器的時(shí)間戳和第一隨機(jī)數(shù)發(fā)送給有效標(biāo)簽，本實(shí)施例中，為了提高安全性，有效讀寫器首先對(duì)時(shí)間戳和第一隨機(jī)數(shù)進(jìn)行異或運(yùn)算后得到加密字符串，再將加密字符串和時(shí)間戳發(fā)送給有效標(biāo)簽；

步驟19：有效讀寫器根據(jù)請(qǐng)求標(biāo)簽發(fā)送的第一標(biāo)簽驗(yàn)證消息和有效讀寫器的時(shí)間戳確定第一標(biāo)簽驗(yàn)證碼，其中，有效標(biāo)簽發(fā)送的有效的第一標(biāo)簽驗(yàn)證消息為有效標(biāo)簽根據(jù)接收到的加密字符串和時(shí)間戳確定的隨機(jī)數(shù)驗(yàn)證碼，即有效的第一標(biāo)簽驗(yàn)證消息；

步驟20：判斷第一標(biāo)簽驗(yàn)證碼和第一隨機(jī)數(shù)是否一致；

如果第一標(biāo)簽驗(yàn)證碼和第一隨機(jī)數(shù)一致，則執(zhí)行步驟22；

如果第一標(biāo)簽驗(yàn)證碼和第一隨機(jī)數(shù)不一致，則執(zhí)行步驟23；

步驟21：確定請(qǐng)求標(biāo)簽通過有效讀寫器認(rèn)證；

步驟22：確定請(qǐng)求標(biāo)簽不是有效標(biāo)簽，認(rèn)證失敗，結(jié)束通信。

如圖4所示，在執(zhí)行步驟22后，認(rèn)證方法還包括：

步驟23：有效數(shù)據(jù)庫根據(jù)時(shí)間戳、有效標(biāo)簽產(chǎn)生的第二隨機(jī)數(shù)和請(qǐng)求標(biāo)簽發(fā)送的第二匹配驗(yàn)證信息，確定請(qǐng)求標(biāo)簽的第二標(biāo)識(shí)符，其中，有效標(biāo)簽發(fā)送的第二匹配驗(yàn)證信息為利用自身的標(biāo)識(shí)符tid、第二隨機(jī)數(shù)和時(shí)間戳t，經(jīng)哈希函數(shù)(hash函數(shù))加密計(jì)算生成的有效的第二匹配驗(yàn)證信息；

步驟24：根據(jù)第二標(biāo)識(shí)符對(duì)請(qǐng)求標(biāo)簽進(jìn)行匹配認(rèn)證；

如果有效數(shù)據(jù)庫與請(qǐng)求標(biāo)簽匹配，執(zhí)行步驟25；

如果有效數(shù)據(jù)庫與請(qǐng)求標(biāo)簽不匹配，執(zhí)行步驟26；

步驟25：確定第二標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求標(biāo)簽為有效標(biāo)簽；

步驟26：確定第二標(biāo)識(shí)符對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求標(biāo)簽為非法標(biāo)簽，結(jié)束通信。

如圖5所示，步驟24具體包括：

步驟241：根據(jù)第二標(biāo)識(shí)符遍歷有效數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的各標(biāo)簽驗(yàn)證符；

步驟242：判斷有效數(shù)據(jù)庫中是否存在與第二標(biāo)識(shí)符一致的標(biāo)簽驗(yàn)證符；

如果有效數(shù)據(jù)庫中存在與第二標(biāo)識(shí)符一致的標(biāo)簽驗(yàn)證符，執(zhí)行步驟243；

如果有效數(shù)據(jù)庫中不存在與第二標(biāo)識(shí)符一致的標(biāo)簽驗(yàn)證符，執(zhí)行步驟244；

步驟243：確定有效數(shù)據(jù)庫與請(qǐng)求標(biāo)簽匹配；

步驟244：確定有效數(shù)據(jù)庫與請(qǐng)求標(biāo)簽不匹配。

從認(rèn)證方法的安全性角度出發(fā)，本實(shí)施例具有以下特性：

(1)前向安全性：由于hash函數(shù)的單向性，標(biāo)簽產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的不確定性，同時(shí)讀寫器和后端數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生的時(shí)間戳在每次通信中也都是不一樣的，因此即使攻擊者截獲某一次標(biāo)簽的信息，也無法據(jù)此推斷出標(biāo)簽的歷史活動(dòng)信息，因此本認(rèn)證方法具有良好的前向安全性。

(2)抗偽造攻擊：本實(shí)施例提供的認(rèn)證方法，無論攻擊者通過偽造讀寫器還是標(biāo)簽，都需要獲得其唯一標(biāo)識(shí)符，而在整個(gè)認(rèn)證協(xié)議中，讀寫器和標(biāo)簽標(biāo)識(shí)符，在傳輸中都是通過hash函數(shù)加密過的，且因?yàn)閔ash具有單向性的特點(diǎn)，所以即使攻擊者截獲了認(rèn)證中的通信數(shù)據(jù)，也無法解析出正確的讀寫器或標(biāo)簽標(biāo)識(shí)符，因此攻擊者無法偽造出合法讀寫器或標(biāo)簽來通過認(rèn)證。

(3)抗重放攻擊：重放攻擊指的是攻擊者通過利用其之前的認(rèn)證通信中截取到的正常數(shù)據(jù)，將其當(dāng)作本次認(rèn)證通信的數(shù)據(jù)發(fā)送給讀寫器，企圖以此來通過認(rèn)證。在移動(dòng)通信中存在，重放標(biāo)簽認(rèn)證信息和讀寫器認(rèn)證信息兩種情況。若攻擊者重放標(biāo)簽認(rèn)證信息，因?yàn)樽x寫器產(chǎn)生的時(shí)間戳t在每次通信中都是不一樣的，所以即使攻擊者通過重傳之前截獲的合法標(biāo)簽的認(rèn)證信息，也無法在通過認(rèn)證。若重放讀寫器認(rèn)證信息，后端數(shù)據(jù)庫在收到讀寫器發(fā)送的認(rèn)證信息后，會(huì)利用自身即時(shí)提取的時(shí)間戳t2，與讀寫器發(fā)來的時(shí)間戳進(jìn)行一次時(shí)間檢驗(yàn)，根據(jù)時(shí)間間隔與數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)的有效讀寫器最長正常傳輸時(shí)間間隔進(jìn)行對(duì)比，可以輕易判斷出是否遭受了攻擊。

(4)抗位置追蹤：位置追蹤是指攻擊者向標(biāo)簽發(fā)送重復(fù)請(qǐng)求，利用響應(yīng)信息識(shí)別標(biāo)簽身份，對(duì)標(biāo)簽實(shí)施定位，甚至推測出標(biāo)簽活動(dòng)的歷史軌跡。而在移動(dòng)rfid系統(tǒng)中，標(biāo)簽持有者和讀寫器持有者的位置信息都需要被保護(hù)。在本認(rèn)證方法中，利用的是標(biāo)簽自身產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)與讀寫器產(chǎn)生的時(shí)間戳，即使攻擊者通過向標(biāo)簽發(fā)送重復(fù)請(qǐng)求，但是標(biāo)簽在每次響應(yīng)信息時(shí)都會(huì)產(chǎn)生不同的回答，所以攻擊者很難通過采集信息識(shí)別標(biāo)簽的具體身體，難以對(duì)標(biāo)簽實(shí)施定位，更無法據(jù)此推斷標(biāo)簽活動(dòng)的歷史軌跡。而對(duì)于讀寫器的位置隱私，在本發(fā)明的認(rèn)證方法中，讀寫器并未向標(biāo)簽發(fā)送過任何有關(guān)自身身份的信息，所以攻擊者無法利用截獲的來自標(biāo)簽與讀寫器間的通信信息來推測出讀寫器的身份，進(jìn)行位置追蹤。

(5)防竊聽：在本協(xié)議中，所有的傳輸消息都是經(jīng)過了hash函數(shù)加密，因?yàn)閔ash函數(shù)具有單向性的原因，所以攻擊者無法竊聽分析到真實(shí)有效的消息。

(6)抗中間人攻擊：中間人攻擊是指攻擊者位于通信的兩方之間，通過篡改通信中的數(shù)據(jù)達(dá)到通過認(rèn)證的目的。在本發(fā)明提供的認(rèn)證方法中，假設(shè)攻擊者在讀寫器和標(biāo)簽之間進(jìn)行中間人攻擊，那么攻擊者需要截獲讀寫器發(fā)給標(biāo)簽的時(shí)間戳t和標(biāo)簽自身的隨機(jī)數(shù)s，以及標(biāo)簽的唯一標(biāo)識(shí)符，即其tid值來構(gòu)造新的密文，時(shí)間戳t和隨機(jī)數(shù)s都可通過捕獲通信信息獲取，但標(biāo)簽的唯一標(biāo)識(shí)符tid，卻并未在通信中出現(xiàn)，因此攻擊者無法獲取合法的tid，無法重構(gòu)一個(gè)正確的驗(yàn)證信息。同理當(dāng)攻擊者在讀寫器和后端數(shù)據(jù)庫之間進(jìn)行中間人攻擊時(shí)，也會(huì)因?yàn)闊o法得到合法的讀寫器標(biāo)識(shí)符rid，而無法重構(gòu)出正確的驗(yàn)證信息通過認(rèn)證。

(7)去同步化攻擊：去同步化攻擊指的是攻擊者利用標(biāo)簽或讀寫器更新標(biāo)識(shí)符的漏洞，通過破壞通信，而使得標(biāo)簽、讀寫器與后端數(shù)據(jù)庫之間，用來完成認(rèn)證的唯一共享標(biāo)識(shí)符不一致，造成數(shù)據(jù)的異步問題。其廣泛存在于使用動(dòng)態(tài)id機(jī)制進(jìn)行認(rèn)證通信的協(xié)議中。本發(fā)明采用的是靜態(tài)id機(jī)制，不對(duì)標(biāo)簽或讀寫器的唯一標(biāo)識(shí)符進(jìn)行更新，所以本發(fā)明提供的認(rèn)證方法不存在去同步化攻擊的風(fēng)險(xiǎn)。

(8)抗拒絕服務(wù)(denialofservice，dos)攻擊：dos攻擊指的是攻擊者利用大量非法標(biāo)簽通過讀寫器進(jìn)入數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行認(rèn)證，或利用偽造讀寫器直接發(fā)送大量虛假認(rèn)證信息，使得數(shù)據(jù)庫阻塞無法處理合法標(biāo)簽的認(rèn)證請(qǐng)求。在本發(fā)明提供的認(rèn)證方法中，通過在讀寫器中設(shè)置對(duì)標(biāo)簽隨機(jī)數(shù)的效驗(yàn)，對(duì)非法標(biāo)簽進(jìn)行過濾，在后端數(shù)據(jù)庫中同樣采用異或運(yùn)算對(duì)數(shù)據(jù)庫本地時(shí)間與讀寫器發(fā)送時(shí)間戳進(jìn)行異或機(jī)密，返回給讀寫器，通過驗(yàn)證讀寫器返回過來的時(shí)間值與自身時(shí)間值對(duì)比，驗(yàn)證是否是非法讀寫器，非常簡單高效，可以很好的解決了dos攻擊問題。

實(shí)施例2：

如圖6所示，當(dāng)讀寫器為有效讀寫器時(shí)，認(rèn)證方法還包括：

步驟27：有效讀寫器根據(jù)有效讀寫器的第三本地時(shí)間和請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫發(fā)出的第一數(shù)據(jù)庫驗(yàn)證信息，確定請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫發(fā)出的讀寫器驗(yàn)證符，其中，有效數(shù)據(jù)庫發(fā)出的有效的第一數(shù)據(jù)庫驗(yàn)證信息為有效數(shù)據(jù)庫對(duì)包含有效讀寫器的第三本地時(shí)間和有效讀寫器的標(biāo)識(shí)符的字符串采用哈希函數(shù)進(jìn)行加密得到的加密字符串，即有效的第一數(shù)據(jù)庫驗(yàn)證信息；

步驟28：判斷讀寫器驗(yàn)證符與有效讀寫器的標(biāo)識(shí)符是否一致；

如果所述讀寫器驗(yàn)證符與所述有效讀寫器的標(biāo)識(shí)符一致，執(zhí)行步驟29；

如果所述讀寫器驗(yàn)證符與所述有效讀寫器的標(biāo)識(shí)符不一致，執(zhí)行步驟30；

步驟29：確定請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫通過所述有效讀寫器認(rèn)證；

步驟30：確定請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫不是有效數(shù)據(jù)庫，認(rèn)證失敗，結(jié)束通信。

如圖7所示，在步驟29：請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫通過所述有效讀寫器認(rèn)證后還包括：

步驟31：有效標(biāo)簽根據(jù)第三本地時(shí)間和請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫生成的第二數(shù)據(jù)庫驗(yàn)證信息，確定請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫發(fā)出的標(biāo)簽驗(yàn)證符，其中，有效數(shù)據(jù)庫發(fā)出的有效的第二數(shù)據(jù)庫驗(yàn)證信息為有效數(shù)據(jù)庫對(duì)包含有效讀寫器的第三本地時(shí)間和有效標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)符的字符串采用哈希函數(shù)進(jìn)行加密得到的加密字符串，即有效的第二數(shù)據(jù)庫驗(yàn)證信息；；

步驟32：判斷標(biāo)簽驗(yàn)證符與所述有效標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)符是否一致，其中，所述第二數(shù)據(jù)庫驗(yàn)證信息是通過所述有效讀寫器發(fā)送給所述有效標(biāo)簽的；

如果標(biāo)簽驗(yàn)證符與有效標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)符一致，執(zhí)行步驟33；

如果標(biāo)簽驗(yàn)證符與有效標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)符不一致，執(zhí)行步驟34；

步驟33：確定所述請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫是有效數(shù)據(jù)庫；

步驟34：確定請(qǐng)求數(shù)據(jù)庫不是有效數(shù)據(jù)庫，認(rèn)證失敗，結(jié)束通信。

雙向認(rèn)證是指rfid系統(tǒng)中標(biāo)簽、讀寫器和后端服務(wù)器三者之間的相互認(rèn)證，本發(fā)明提供的認(rèn)證方法能夠完成雙向認(rèn)證。后端數(shù)據(jù)庫通過本地時(shí)間對(duì)請(qǐng)求讀寫器進(jìn)行初步認(rèn)證后，再利用有效讀寫器的標(biāo)識(shí)符對(duì)請(qǐng)求讀寫器的進(jìn)行二次的匹配認(rèn)證，完成數(shù)據(jù)庫對(duì)讀寫器的認(rèn)證。同時(shí)，后端數(shù)據(jù)庫還利用有效標(biāo)簽的標(biāo)識(shí)符對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行認(rèn)證。進(jìn)一步地，本發(fā)明的認(rèn)證方法還根據(jù)讀寫器和標(biāo)簽的唯一標(biāo)識(shí)符對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行認(rèn)證。

本發(fā)明提供的基于hash函數(shù)的移動(dòng)rfid雙向認(rèn)證方法，解決移動(dòng)rfid系統(tǒng)的身份認(rèn)證和隱私保護(hù)問題，能夠滿足移動(dòng)rfid系統(tǒng)安全需求，提高系統(tǒng)認(rèn)證性能的同時(shí)，還能提高系統(tǒng)的安全性和隱私性。

本發(fā)明提供的認(rèn)證方法具有以下有益效果：

(1)該認(rèn)證方法不僅可以有效的減少標(biāo)簽的存儲(chǔ)消耗，降低標(biāo)簽的成本，并且還能減少數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)開銷，提高系統(tǒng)工作性能。

(2)本認(rèn)證方法在標(biāo)簽計(jì)算復(fù)雜性上要優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)中的輕量級(jí)認(rèn)證協(xié)議、雙向認(rèn)證協(xié)議、抗拒絕服務(wù)協(xié)議。與現(xiàn)有的移動(dòng)認(rèn)證方法相比，在標(biāo)簽上只增加了一個(gè)異或運(yùn)算和一個(gè)隨機(jī)數(shù)生成操作，完全在低成本標(biāo)簽可以承受的范圍內(nèi)。

(3)本認(rèn)證方法在安全性上要優(yōu)于現(xiàn)有的輕量級(jí)認(rèn)證協(xié)議、雙向認(rèn)證協(xié)議、抗拒絕服務(wù)協(xié)議及移動(dòng)認(rèn)證協(xié)議，能夠充分的滿足移動(dòng)rfid系統(tǒng)應(yīng)用的安全需求。在安全性上具有移動(dòng)認(rèn)證協(xié)議不具備的抗追蹤、抗中間人和抗dos攻擊。

本發(fā)明提供的認(rèn)證方法，不受以閱讀器與數(shù)據(jù)庫通信信道為安全信道的前提的約束，實(shí)現(xiàn)了后端數(shù)據(jù)庫與標(biāo)簽和讀寫器之間的雙向認(rèn)證，能夠有效地抵抗追蹤、偽造、重放攻擊、中間人攻擊、去同步化攻擊以及dos攻擊等等，具有良好的機(jī)密性，并在保證安全性的前提下減少標(biāo)簽計(jì)算和存儲(chǔ)，降低標(biāo)簽成本，將大的數(shù)據(jù)運(yùn)算與存儲(chǔ)轉(zhuǎn)移到讀寫器與后端數(shù)據(jù)中，完全滿足移動(dòng)rfid系統(tǒng)的安全性高和成本低的要求，具有良好的應(yīng)用前景。

gny邏輯是由gongl、needhamr和yahalomr在文獻(xiàn)《reasoningaboutbeliefincryptographyprotocols》中提供的推理規(guī)則，其在1990年被提出后，一直被歸類于ban邏輯類型。由于其本身良好的特性彌補(bǔ)了ban邏輯的不足，使得其成為目前影響最大的ban邏輯。本發(fā)明人將采用經(jīng)典的安全協(xié)議分析方法gny邏輯對(duì)本發(fā)明所提出的認(rèn)證協(xié)議進(jìn)行形式化的分析和證明。

如圖8所示，本發(fā)明提供的認(rèn)證方法的工作原理如下：

讀寫器取出本地系統(tǒng)時(shí)間t，同時(shí)將t和詢問消息query一起發(fā)給標(biāo)簽；

標(biāo)簽在接收到來自讀寫器請(qǐng)求認(rèn)證的消息后，產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)s，然后將自身標(biāo)識(shí)符tid，時(shí)間戳t以及隨機(jī)數(shù)s，進(jìn)行串聯(lián)運(yùn)算，經(jīng)hash函數(shù)加密生成n1＝h(tid∥t∥s)；時(shí)間戳t與隨機(jī)數(shù)s進(jìn)行異或運(yùn)算生成n2＝t⊕s，最后將(n1，n2，s)一起發(fā)給讀寫器；

讀寫器收到標(biāo)簽發(fā)回的應(yīng)答消息后，計(jì)算s’＝n2⊕t，判斷s’是否等于s，若不相等則判定標(biāo)簽非法終止通信。若相等則利用自身標(biāo)識(shí)符rid、之前生成的時(shí)間戳t和隨機(jī)數(shù)s串聯(lián)，經(jīng)hash函數(shù)加密計(jì)算生成n3＝h(rid∥t∥s)，完成后將(n1，n3，t，s)值發(fā)給數(shù)據(jù)庫；

數(shù)據(jù)庫收到來自讀寫器的認(rèn)證數(shù)據(jù)后，提取本地時(shí)間t2，計(jì)算△t＝t2-t。與數(shù)據(jù)庫中記錄的最遠(yuǎn)距離讀寫器認(rèn)證所需時(shí)間△t’相比較，如果△t相較于△t’過大，則可認(rèn)定系統(tǒng)在認(rèn)證中遭受了攻擊，終止通信；若無異常則利用t2與t進(jìn)行異或運(yùn)算生成n4＝t⊕t2，將n4發(fā)回給讀寫器；

讀寫器接收到n4后，計(jì)算n5＝n4⊕t，將n5返回給數(shù)據(jù)庫；

數(shù)據(jù)庫收到n5后與t2相比若相等，則利用之前接收的t和隨機(jī)數(shù)s遍歷數(shù)據(jù)庫，查看是否存在響應(yīng)的讀寫器標(biāo)識(shí)符rid’使得h(rid’∥t∥s)＝n3，若有則證明讀寫器合法，繼續(xù)驗(yàn)證標(biāo)簽；否則終止通信。讀寫器驗(yàn)證成功后，根據(jù)得到的t，s遍歷數(shù)據(jù)庫，查看是否存在相應(yīng)的標(biāo)簽標(biāo)識(shí)符tid’使得h(tid’∥t∥s)＝n1，若存在則標(biāo)簽認(rèn)證成功，計(jì)算n6＝h(rid’∥t2)，n7＝h(tid’∥t2)，將(n6，n7)發(fā)送給讀寫器；否則認(rèn)證失敗，終止通信；

讀寫器之前接收到的n5，計(jì)算h(rid∥n5)判斷是否等于n6，若相等則讀寫器對(duì)于后端數(shù)據(jù)庫認(rèn)證成功，然后將(n7，n5)發(fā)送給標(biāo)簽；否則認(rèn)證失敗，終止通信。標(biāo)簽根據(jù)得到的n5與自身的tid值計(jì)算h(tid∥n5)與得到n7進(jìn)行比較。若兩者一致，則認(rèn)證成功開始通信；否則，認(rèn)證失敗終止通信。

對(duì)本發(fā)明所提出的認(rèn)證方法即認(rèn)證協(xié)議進(jìn)行證明：

1、協(xié)議形式化

對(duì)消息標(biāo)識(shí)“不是由此首發(fā)”標(biāo)記*，并對(duì)消息作出形式化解釋，如下：

protocolgenerictype:

msg.1reader-＞tag:t

msg.2tag-＞reader:h(tid||t||s),s

msg.3reader-＞db:h(tid||t||s),h(rid||t||s),t,s

msg.4db-＞reader:

msg.5reader-＞db:t2

msg.6db-＞reader:h(tid'||t2),h(rid'||t2)

msg.7reader-＞tag:h(tid'||t2),t2

formalizedprotocol:

msg.1

msg.2*s

msg.3*h(rid||t||s),*t,*s

msg.4

msg.5

msg.6*h(rid'||t2)

msg.7*t2

2、協(xié)議初始化和證明

協(xié)議初始化條件如下，假設(shè)(1)～(4)是標(biāo)簽tag、讀寫器reader、后端數(shù)據(jù)庫db的擁有(possess)；假設(shè)(5)～(11)是標(biāo)簽tag、讀寫器reader、后端數(shù)據(jù)庫db對(duì)擁有的新鮮性的相信；

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)tag|≡#t；

(6)reader|≡#s；

(7)db|≡#(s,t)；

(8)reader|≡#t2；

(9)tag|≡#t2；

(10)reader|≡reader-＞db(t,s)；

(11)db|≡db-＞reader(t2)；

正確性的證明目標(biāo)如下所示，主要有三個(gè)，即交互實(shí)體之間對(duì)彼此交互信息新鮮性的相信：

(1)db|≡tag|≡#h(tid||t||s),h(rid||t||s)；

(2)reader|≡db|≡#h(rid'||t2)；

(3)tag|≡db|≡#h(tid'||t2)；

基于gny邏輯的證明是在上述的初始化條件基礎(chǔ)上進(jìn)行的。msg1

(1)

(2)

(3)

msg2

(4)*s；

(5)s；

(6)s；

msg3

(7)*h(rid||t||s),*t,*s；

(8)h(rid||t||s),t,s；

(9)h(rid||t||s),t,s；

(10)db|≡#t||s；

(11)db|≡#h(tid||t||s),h(rid||t||s)；

(12)db|≡tag|≡#h(tid||t||s),h(rid||t||s)；

(13)db|≡tag|≡h(tid||t||s),h(rid||t||s)；

msg4

(14)

(15)

msg5

(16)

(17)

msg6

(18)*h(rid'||t2)；

(19)h(rid'||t2)；

(20)h(rid'||t2)；

(21)reader|≡#t2；

(22)reader|≡#h(rid'||t2)；

(23)reader|≡db|≡h(rid'||t2)；

(24)reader|≡db|≡#h(rid'||t2)；

msg7

(25)t2；

(26)t2；

(27)tag|≡#t2；

(28)tag|≡#h(tid'||t2)；

(29)tag|≡db|≡h(tid'||t2)；

(30)tag|≡db|≡#h(tid'||t2)；

如上述步驟，目標(biāo)中的正確性在步驟(13)、步驟(24)和步驟(30)中完成。由此可以表明，本文提出的認(rèn)證協(xié)議是能夠滿足移動(dòng)rfid系統(tǒng)安全要求的。

本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。

本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。