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1、射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Identification,RFID)是20世紀(jì)80年代新興的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),利用無線射頻信號(hào)的空間耦合,實(shí)現(xiàn)無接觸信息傳遞并以此達(dá)到遠(yuǎn)距離識(shí)別目標(biāo)和獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的目的。與應(yīng)用成熟的條形碼技術(shù)相比,RFID技術(shù)具有識(shí)讀距離遠(yuǎn)、標(biāo)簽數(shù)據(jù)可讀寫、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大、讀寫速度快、識(shí)別無需人工干涉、抗干擾能力強(qiáng)、可同時(shí)讀取多標(biāo)簽等優(yōu)點(diǎn)。目前RFID已廣泛應(yīng)用于證照防偽、智能交通系統(tǒng)、物流運(yùn)輸管理、電子支付
2、、資產(chǎn)追蹤管理和公共信息服務(wù)等眾多領(lǐng)域。但由于RFID系統(tǒng)采用無線射頻方式,通信信道開放,系統(tǒng)無法處在封閉的環(huán)境下,因此一旦系統(tǒng)的安全機(jī)制無法抵御外界攻擊,信息將被竊取或篡改,會(huì)給用戶帶來極大的損失。
在RFID系統(tǒng)中,抗攻擊的關(guān)鍵在于高安全系數(shù)的信息安全機(jī)制。本文針對(duì)這一問題,在FPGA的開發(fā)平臺(tái)上,采用一種相互認(rèn)證的RFID安全機(jī)制,結(jié)合3DES(Triple Data Encryptio n Standard,Trip
3、le DES)加密技術(shù)對(duì)RFID標(biāo)簽進(jìn)行數(shù)據(jù)加密和讀寫認(rèn)證,實(shí)現(xiàn)RFID數(shù)據(jù)的安全通信。
本設(shè)計(jì)采用Mifare1系列非接觸式智能卡和閱讀器MFRC522構(gòu)建RFID系統(tǒng)的讀寫模塊,由FPGA模擬實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全加密機(jī)制。對(duì)RFID系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)和工作原理進(jìn)行詳細(xì)闡述,分析Mifare1系列卡所適用的各種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn);在現(xiàn)有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,提出一種基于TDES加密的安全認(rèn)證機(jī)制,對(duì)3DES加密算法進(jìn)行詳細(xì)說明;給出了整個(gè)RFID安
4、全系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),包括FPGA電路、配置電路、Mifare1卡、MFRC522讀寫模塊、加密模塊的電路圖及接口設(shè)計(jì);說明了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì),包括開發(fā)環(huán)境Quartus II、Mifare1卡的操作指令、MFRC522的操作流程及底層函數(shù)的初始化,具體介紹了安全加密機(jī)制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),最后在FPGA開發(fā)平臺(tái)上驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果。
本設(shè)計(jì)利用Mifare1卡的可加密性,嵌入3DES加密模塊對(duì)卡上所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行再加密,在RFID的通信過程中
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