一種實現(xiàn)rfid加密通信的wapi模塊電路及加密方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)安全傳輸領(lǐng)域，具體設(shè)及一種用mini UICC卡實現(xiàn)RFID加密通信 的模塊電路及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著移動通信的發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)中安全問題也日益嚴(yán)重。一般情況下，網(wǎng)絡(luò)通信中 主要面臨截斷、中斷、篡改、偽造運四種安全威脅，其中截獲攻擊屬于被動攻擊，其余=種都 屬主動攻擊。一般情況下，無線通信上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包未加密和處理，很容易發(fā)生被竊聽、截 取、篡改、偽造 W及發(fā)送者抵賴等問題，在數(shù)據(jù)包傳輸?shù)倪^程中，很容易泄露信息，造成不可 估量的損失。
[0003] 如今RFID射頻標(biāo)簽技術(shù)，具有非接觸、快速實時閱讀、無源等顯著特點，被廣泛應(yīng) 用于數(shù)據(jù)采集、物流領(lǐng)域。
[0004] 在RFID射頻標(biāo)簽通訊過程中，在無線數(shù)據(jù)發(fā)送與接收的過程中，如何使用一種無 線數(shù)據(jù)通信加密手段，提高RFID射頻標(biāo)簽無線數(shù)據(jù)通信的安全性保障，成為研究的課題。
[0005] RFID(Radio Frequen巧Identification)技術(shù)，又稱無線射頻識別，是一種通信 技術(shù)，可通過無線電訊號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間 建立機(jī)械或光學(xué)接觸。
[0006] WAPI((Wireless LAN Authentication and Priva巧 Infrastructure)無線局域 網(wǎng)鑒別和保密基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，是一種安全協(xié)議，同時也是中國無線局域網(wǎng)安全強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為提高現(xiàn)有技術(shù)的安全性不足，本發(fā)明提供一種實現(xiàn)RFID加密通信的模塊電路及 方法，采用mini UICC卡(通用集成電路卡），通過無線加密通信大大提高了數(shù)據(jù)在傳輸過程 中的安全性。
[000引本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種實現(xiàn)RFID加密通信的WAPI模塊電路，包括應(yīng)用處 理器、W及與所述應(yīng)用處理器相連接的電源模塊，無線模塊，mini UICC卡和數(shù)據(jù)存儲模塊， 所述應(yīng)用處理器與mini UICC卡之間通過SPI接口連接，應(yīng)用處理器與無線模塊之間通過 USB接口連接，同時無線模塊還與天線連接；
[0009] 所述應(yīng)用處理器包括兩個GPIO接口，其分別與所述mini UICC卡的SPI狀態(tài)信號接 口和SPI復(fù)位信號接口連接；
[0010] 所述應(yīng)用處理器包括兩組USB通信接口，其中一組為USB主設(shè)備接口--USB 2接口， 另一組為USB從設(shè)備接口一USB 1接口，所述USB 2接口與無線模塊連接，所述USBl接口與外 設(shè)/用戶接口連接。
[0011] 進(jìn)一步的，所述應(yīng)用處理器包括兩組SPI通信接口，其中一組為SPI主設(shè)備接口，另 一組為SPI從設(shè)備接口，所述的SPI主設(shè)備接口與mini UICC卡通信連接；
[0012] 進(jìn)一步的，所述的應(yīng)用處理器為SAM9263處理器。
[0013] 進(jìn)一步的，所述的無線模塊為WAPI無線模塊。
[0014] 進(jìn)一步的，所述的數(shù)據(jù)存儲模塊包括NAND和SDRAM存儲器。
[001引進(jìn)一步的，該模塊電路的模塊接口連接器采用高度2.5 ±0 . Imm的ZIF扁平連接器 或FPC連接器。
[0016] 進(jìn)一步的，所述天線采用表貼天線，表貼于無線模塊上;或者所述天線采用外接天 線，并且無線模塊上設(shè)有天線接口，所述外接天線連接在天線接口上。
[0017] 本發(fā)明還提供一種利用實現(xiàn)RFID加密通信的WAPI模塊電路實現(xiàn)的一種實RFID加 密的方法，其特征在于，包括數(shù)據(jù)發(fā)送--即下行過程，和數(shù)據(jù)接收--即上行過程兩個過程；
[0018] 所述上行過程也分為二個步驟：
[0019] 步驟1，即RFID數(shù)據(jù)上行，用戶RFID閱讀器從RFID標(biāo)簽接收到密文（即加密后的數(shù) 據(jù)），該密文通過USBl接口發(fā)送到應(yīng)用處理器；然后應(yīng)用處理器將密文從SPI接口發(fā)送到 mini UICC卡;mini UICC卡對數(shù)據(jù)解密后將明文（即解密后的數(shù)據(jù))從SPI接口，發(fā)送返回到 應(yīng)用處理器；
[0020] 步驟2,即數(shù)據(jù)無線上行，應(yīng)用處理器接收到來自mini UICC卡的明文W后，將明文 從USB 2接口發(fā)送到無線模塊，無線模塊將按WAPI協(xié)議，加密后將加密數(shù)據(jù)發(fā)送給無線AP 端；
[0021 ]所述下行過程也分為二個步驟：
[0022] 步驟1，即數(shù)據(jù)無線下行，無線AP端按WAPI協(xié)議，發(fā)送數(shù)據(jù)到無線模塊;無線模塊將 按WAPI協(xié)議，將接收到的下行數(shù)據(jù)解密;然后通過USB2接口發(fā)送到應(yīng)用處理器；
[0023] 步驟2,即RFID數(shù)據(jù)下行，應(yīng)用處理器從USB2接口接收到明文數(shù)據(jù)后，將下行明文 從SPI接口發(fā)送到mini UICC卡;mini UICC卡加密后，產(chǎn)生的密文從SPI接口發(fā)送返回到應(yīng) 用處理器;應(yīng)用處理器將密文通過USBl接口發(fā)送到RFID閱讀器;RFID閱讀器將密文無線發(fā) 送到RFID標(biāo)簽，供RFID標(biāo)簽對密文處理。
[0024] 本發(fā)明的有益效果是:接口設(shè)計合理，應(yīng)用范圍廣泛，適用于前端數(shù)據(jù)采集，并W 無線局域網(wǎng)WI-FI、WAPI方式聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備，適用于專網(wǎng)用戶的數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)采集、物聯(lián)網(wǎng)、 數(shù)據(jù)互聯(lián)互通進(jìn)行全鏈路、無縫加密通信;通過無線加密通信大大提高了數(shù)據(jù)在傳輸過程 中的安全性。同時可W為客戶提供小型化模塊，便于用戶產(chǎn)品開發(fā)實現(xiàn)小型化，W及為客戶 提供標(biāo)準(zhǔn)用戶接口及API開發(fā)接口，支持主流OS: Windows、Linux、An化O id，便于用戶產(chǎn)品二 次開發(fā)，并大大縮短開發(fā)周期。
【附圖說明】
[0025] 圖1是模塊電路的電路框圖。
[00%]圖2是模塊電路中的應(yīng)用處理器和mini UICC卡連接圖。
[0027] 圖3是模塊電路的結(jié)構(gòu)圖。
[0028] 圖4是模塊電路中的應(yīng)用處理器和無線模塊連接圖。
[0029] 圖5是加密方法的處理流程圖。
[0030] 圖6是模塊電路的典型應(yīng)用圖。
【具體實施方式】
[0031 ]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0032] 如圖1所示，一種用mini UICC卡實現(xiàn)RFID加密的模塊電路，包括應(yīng)用處理器，W及 與所述應(yīng)用處理器相連接電源模塊(DC-DC)，無線模塊，應(yīng)用處理器，mini UICC卡和數(shù)據(jù)存 儲模塊，所述應(yīng)用處理器與mini UICC卡之間通過SPI(串行外設(shè)接口）接口連接，應(yīng)用處理 器與無線模塊之間通過USB(通用串行總線)接口連接，同時無線模塊還與天線連接。
[0033] 如圖2所示，本發(fā)明中，使用的Mini-UICC卡具有數(shù)據(jù)存儲和運算能力，具有數(shù)據(jù)加 解密功能的特征，W及具有用戶接口為SPI通信接口的特征。該Mini-UICC卡可與設(shè)備實現(xiàn) 機(jī)卡分離，其尺寸為：15mmX12mmX0.76mm，與俗稱micro SIM卡同尺寸。mini UICC卡與應(yīng) 用處理器的通信電路圖連接如圖2。應(yīng)用處理器具有SPI通信接口，它應(yīng)提供SPI時鐘、SPI數(shù) 據(jù)輸入信號、SPI數(shù)據(jù)輸出信號、SPI數(shù)據(jù)片選信號，而UICC卡工作需要硬件交互應(yīng)答信 號一一SPI狀態(tài)信號和SPI復(fù)位信號。本設(shè)計采用應(yīng)用處理器GPIO 口資源，即應(yīng)用處理器提 供二個GPIO口，與UICC卡的SPI狀態(tài)信號和SPI復(fù)位信號對接，從而實現(xiàn)應(yīng)用處理器對mini UICC卡的通信的流程響應(yīng)及控制。該UICC卡接口定義下表所示。
[0036] 表中可W看出，UICC卡與SIM卡雖然外形相似，也可機(jī)卡分離使用，但接口定義不 相同。
[0037] 如圖4所示，無線模塊部分，無線模塊為WAPI(或WI-FI)無線模塊。其主要功能是與 無線AP組成無線局域網(wǎng)，實現(xiàn)短距離無線通信。WI-FI通信，主要是實現(xiàn)基于IE邸802.11無 線局域網(wǎng)的通信；而WAPI通信，是繼WI-FI標(biāo)準(zhǔn)之后，對數(shù)據(jù)通信安全性方面，增加技術(shù)處 理，采用鑒權(quán)和密鑰管理，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸保護(hù)，W