科普篇 | 基于RFID技术的标签数据完整性与安全性解析

2020-04-10

射频识别系统是一个开放的无线系统,外界的各种干扰容易使数据传输产生错误,同时数据也容易被外界窃取,因此需要有相应的措施,使数据保持完整性和安全性。下面我们就RFID技术的标签数据完整性与安全性进行分析。



RFID标签数据的安全性


随着RFID技术的广泛应用,其安全与隐私问题也日益突出。在读写器、电子标签和网络等各个环节,数据都存在安全隐患,安全与隐私问题已经成为制约RFID技术的主要因素之一。为防止某些试图欺骗RFID系统而进行的非授权访问,或防止追踪、窃取甚至恶意篡改电子标签的信息,必须采取措施保障数据的有效性和隐私性,从而使数据保持安全性。


在RFID系统中,数据信息可以能受到人为和自然原因的威胁,数据的安全性主要用来保护信息不被非授权的泄露和非授权的破坏,确保数据信息在存储、处理和传输过程中的安全和有效使用。RFID标签数据的安全性主要是要解决信息认证和数据加密的问题,以防止RFID系统非授权的访问,或企图跟踪、窃取甚至恶意篡改RFID电子标签信息的行为。


信息认证是指在RFID数据交易进行前,超高频读写器和RFID标签必须确认对方的身份,即双方在通信过程中首先应该相互检验对方的密钥,才能进行进一步的操作。数据加密是指经过身份认证的电子标签和鸿陆RFID读写器,在数据传输前使用密钥和加密算法对数据明文进行处理,得到密文,在接收方使用解密密钥和解密算法将密文恢复成明文。


信息认证和数据加密的设置有效地实现了RFID标数据的安全性,但同时其复杂的算法和流程也提高了RFID系统的成本。对一些低成本标签,它们往往受成本严格的限制而难以实现上述复杂的密码机制,此时可以采用一些物理方法限制标签的功能,防止部分安全威胁。物理安全机制包括读写距离控制机制、主动干扰法、自毁机制、休眠机制和静电屏蔽法等。


在RFID读写器与电子标签的无线通信中,存在许多干扰因素,最主要的干扰因素是信道噪声和多卡操作,这些干扰会使传输的信号发生畸变,从而导致信号传输的错误。要提高数字传输系统的可靠性,就要采用数据较验(差错控制)编码,对可能或已经出现的错误进行控制。采用恰当的编码和访问控制技术,能显著提高数据传输的可靠性,从而使数据保持完整性。


RFID标签数据的完整性


数据较验差错的分类

数据较验差错的控制方式

检纠错码的分类

在RFID系统应用中,因为多个超高频读写器和多个标签,造成的读写器或标签之间的相互干扰统称为碰撞。碰撞的类型主要分为标签碰撞和读写器碰撞,详情请看下图。





在无线通信技术中,一般通信碰撞的有以下四种解决防碰撞的方法:

1、空分多址(SDMA)

2、频分多址(FDMA)

3、码分多址(CDMA)

4、时分多址(TDMA)


(图文由鸿陆小编整理编辑,侵删)

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