RFID防碰撞算法及安全協(xié)議的研究.pdf

1、無線射頻識別RFID(Radio Frequency Identification)技術(shù)是利用無線射頻信號進行通信自動識別技術(shù)。無線射頻識別技術(shù)因為具有識別速度快、讀取便捷、性能可靠、數(shù)據(jù)容量大以及不需要物理鏈路等優(yōu)點而得以被廣泛地應(yīng)用。目前主要應(yīng)用到物流管理、商品識別、數(shù)據(jù)采集等領(lǐng)域。雖然無線射頻識別技術(shù)具有多方面的優(yōu)勢并被廣泛應(yīng)用到各個領(lǐng)域當(dāng)中，但無線射頻識別技術(shù)一直存在兩個比較大的問題:即存在標(biāo)簽識別時會發(fā)生碰撞的問題以及無線射頻

2、識別系統(tǒng)本身的安全問題。通常用二進制搜索算法和ALOHA算法來解決這一問題。但是這兩RFID防碰撞算法本身存在較大的問題，會影響到標(biāo)簽識別的效率。而針對無線射頻識別系統(tǒng)本身的安全問題主要是通過安全協(xié)議來解決，而現(xiàn)有的安全協(xié)議很難滿足低成本、高效率以及高安全性的實際需求。
　　針對無線射頻識別技術(shù)當(dāng)中存在的標(biāo)簽批量識別時的碰撞問題，本文對二進制搜索算法加以改進，提出了一種改進的基于動態(tài)多叉樹的防碰撞算法。直觀上每一次查詢時隙能夠識別

3、出一個標(biāo)簽是最理想的狀況，即只要每一次查詢都能夠識別出一個標(biāo)簽就能達到最大的吞吐率。事實上由于碰撞問題的存在，理想的狀態(tài)是無法實現(xiàn)的，也即每一次查詢無法得知有多少標(biāo)簽響應(yīng)了閱讀器的查詢。然而通過對查詢時返回標(biāo)簽數(shù)量的估計，進而動態(tài)決定是使用二叉樹和四叉樹，可以趨近每一次查詢時隙能夠識別出一個標(biāo)簽是最理想的狀況。本文當(dāng)中的改進算法使用一個啟發(fā)函數(shù)預(yù)估碰撞概率，由于估計函數(shù)的使用，各方面的性能都得到提高。這些性能的提高通過仿真模擬試驗得到了

4、證明。
　　針對無線射頻識別系統(tǒng)當(dāng)中的安全性問題，本文提出了一種改進的基于哈希函數(shù)的安全協(xié)議。由于在滿足基本的雙向驗證、非明文傳輸以及減少對后臺數(shù)據(jù)庫的查詢量的要求之外，還需要兼顧低成本的需求。文章采用了哈希函數(shù)加隨機數(shù)進行非門運算的方式來解決明文傳輸?shù)膯栴};在閱讀器與后臺數(shù)據(jù)庫之間加設(shè)一張可以快速查尋定位的哈希表來減少對后臺數(shù)據(jù)庫的直接查詢;并且只有在無線射頻識別系統(tǒng)的標(biāo)簽與閱讀器都完成相互的驗證之后才進行數(shù)據(jù)傳輸，通過這種方式