一种防复制双频标签制造技术

本发明专利技术公开了一种防复制双频标签，与远距离读写设备、通用非接触卡读写器、外部非接触卡联系，包括主控制芯片、及与该主控制芯片相连的微波天线、锂电池、非接触卡读写基站芯片，还包括与非接触卡读写基站芯片相连的高频天线和与其进行近距离无线数据交换的内置非接触ＣＰＵ卡，其中：主控制芯片能够对内置非接触ＣＰＵ卡以及外部非接触卡进行双卡片同时操作，它包括一ＡＥＳ对称密码算法模块；非接触卡读写基站芯片受控于主控制芯片，执行操作内置非接触ＣＰＵ卡和外部非接触卡的命令；内置非接触ＣＰＵ卡包括密钥管理模块和真随机数发生器。本发明专利技术在满足同样标签使用寿命和操作距离的要求下，实现了双频标签在技术上防复制或克隆的功能。

Anti duplication dual frequency label

The invention discloses an anti copy dual label, and long distance read-write device, universal contactless card reader, external contactless cards, including the main control chip, and the main control chip is connected to the microwave antenna, lithium batteries, non-contact card reader chip also comprises a base station, and non contact card read and write high frequency antenna and base station chip is connected with the short distance wireless data exchange non-contact CPU card, built-in including: the main control chip to built-in non-contact CPU card and external non-contact card double card operation at the same time, it includes a AES symmetric encryption algorithm module; contactless card reader chip controlled base station to operate the main control chip, built-in non-contact CPU card and external non-contact card command; non contact CPU card including key management module and true random number built-in hair Generator. The invention realizes the function of anti duplication or cloning of the dual frequency label in the request of the same label service life and the operating distance.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种双频标签，尤其涉及一种防复制双频标签。
技术介绍
一般微波频段远距离有源标签产品的操作距离可达到1 oo米甚至更远，在一些关键性应用中远距离识别只是最低的要求，比较突出的要求是 任何情况下标签都是不能被复制或克隆的。目前市场的产品在识别环节已达到^f吏用要求，但在防复制方面就做不 到了，如大部分只读标签发送的识别码(或叫序列号)就是以明文方式发 送，此类产品通过简单的窃听或拆解标签即可复制。还有些产品设计了类似滚动码的动态识别码加密机制，但由于功耗和 密钥的存储、使用等问题，不能做到每次发送的识别码数据都是不同的。 理论上讲核心开发人员还是可以通过窃听或拆解已发行标签，分析出其中 的密钥进行标签复制的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，而提供一种防复制双频标 签，它实现了双频标签在作为高频智能卡和微波远距离标签使用时操作的存储器都是内置非接触CPU卡，通过主控芯片内置的高强度AES对称密码算 法模块结合密钥管理模块，实现技术上的标签防复制功能。实现上述目的的技术方案是 一种防复制双频标签，该双频标签 与外围的远距离读写设备、通用非接触卡读写器以及外部非接触卡相联 系以实现远距离和近距离的无线数据交换，其中，所述的双频标签包括 一主控制芯片、以及与该主控制芯片相连的微波天线、锂电池、非接触卡读写基站芯片，还包括与所述非接触卡读写基站芯片相连的高频天线和与该高频天线进行近距离无线数据交换的内置非接触CPU卡，其中所述的主控制芯片通过非接触卡读写基站芯片以及高频天线能够 对内置非接触CPU卡以及外部非接触卡进行双卡片同时操作；所述的主控制芯片通过连接非接触卡读写基站芯片和高频天线， 实现使用内置非接触CPU卡对远距离发送数据的加密操作，然后把该加 密的数据再通过高频天线和非接触卡读写基站芯片返回至主控制芯片， 主控制芯片通过微波天线发向空中供远距离读写器接收使用，该主控制 芯片通过微波天线与远距离读写设备进行无线远距离数据交换；所述主控芯片通过所述的微波天线从空中接收远距离读写器发送 的加密数据，再通过非接触卡读写基站芯片和高频天线将该加密的数据 发送至所述内置非接触CPU卡，该内置非接触CPU卡对该远距离接受的 加密的数据进行解密运算以实现远距离数据的加密传输；所述主控制芯片包括一 AES对称密码算法模块，所述双频标签上 电复位时主控芯片通过连接非接触卡读写基站芯片和高频天线，控制内 置非接触CPU卡生成多组随机数，然后主控芯片用这些随机数分别作为 AES对称密码算法模块的AES算法的初始向量和密钥，对主控制芯片中 的自变化变量进行加密运算，运算生成的密文作为该双频标签特定时间 间隔发送的随机数使用；所述的非接触卡读写基站芯片受控于主控制芯片，通过高频天线 执行操作内置非接触CPU卡和外部非接触卡的命令；所述的内置非接触CPU卡包括一个密钥管理模块以及一真随机数 发生器，所述密钥管理模块实现密钥的导入、存储、使用、更新以及废 止操作，所述真随机数发生器生成各种随机数；所述锂电池对主控制芯片以及非接触卡读写基站芯片进行供电。上述的防复制双频标签，其中，所述的主控制芯片为一内置MCU的 短程无线通信芯片。上述的防复制双频标签，其中，所述的微波天线为板载微波天线。上述的防复制双频标签，其中，所述的高频天线为板载高频天线。上述的防复制双频标签，其中，所述的双频标签的初始化操作通 过一洗卡机对所述内置非接触CPU卡进行洗卡、初始化#:作。上述的防复制双频标签，其中，所述的双频标签平常工作于间歇发送AES算法生成的密文随机数的状态下。本专利技术的有益效果是本专利技术在满足同样标签使用寿命和操作距离的 要求下，实现了双频标签在技术上防复制或克隆的功能。附图说明图1是本专利技术的一种防复制双频标签的结构示意图。具体实施例方式下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。请参阅图l,图中示出了本专利技术的一种防复制双频标签100,该双 频标签100与外围的远距离读写设备7、通用非接触卡读写器8以及外 部非接触卡9相联系以实现远距离和近距离的无线数据交换，双频标签 100包括一主控制芯片1、以及与该主控制芯片l相连的^f敖波天线2、 锂电池3、非接触卡读写基站芯片4，还包括与非接触卡读写基站芯片 4相连的高频天线5和与该高频天线5进行近距离无线数据交换的内置 非接触CPU卡6，其中主控制芯片1通过非接触卡读写基站芯片4以及高频天线5能够 对内置非接触CPU卡6以及外部非接触卡9进行双卡片同时操作，实现 基于密钥认证的智能卡数据安全操作；主控制芯片1通过连接非接触卡读写基站芯片4和高频天线5，实 现使用内置非接触CPU卡6对远距离发送数据的加密操作，然后把该加 密的数据再通过高频天线5和非接触卡读写基站芯片4返回至主控制芯 片1，主控制芯片l通过微波天线2发向空中供远距离读写器7接收使 用，该主控制芯片1通过微波天线2与远距离读写设备7进行无线远距 离数据交换；主控芯片1通过微波天线2从空中接收远距离读写器7发送的加6密数据，再通过非接触卡读写基站芯片4和高频天线5将该加密的数据发送至内置非接触CPU卡6,该内置非接触CPU卡6对该远距离接受的加密的数据进行解密运算，实现远距离数据的加密传输，保证远距离数据传输的安全性；主控制芯片1包括一 AES对称密码算法模块11,双频标签100上电复位时主控芯片1通过连接非接触卡读写基站芯片4和高频天线5，控制内置非接触CPU卡6生成多组随机数，然后主控芯片1用这些随机数分别作为AES对称密码算法模块11的AES算法的初始向量和密钥，对主控制芯片1中的自变化变量进行加密运算，运算生成的密文作为该双频标签100特定时间间隔发送的随机数使用，本专利技术中，AES算法的初始向量和密钥所用的随机数是由内置非接触CPU卡6生成的，标签正常情况下是工作在每秒钟发送一组随机数的状态，此时的随机数是由AES对称密码算法模块11生成的，之所以如此是由于直接用内置非接触CPU卡6生成随机数耗电太大；非接触卡读写基站芯片4受控于主控制芯片1，通过高频天线5执行操作内置非接触CPU卡6和外部非接触卡9的命令；内置非接触CPU卡6包括一个密钥管理才莫块61以及一真随机数发生器62，密钥管理模块61实现密钥的导入、存储、使用、更新以及废止等搡作，真随机数发生器62生成各种随机数；锂电池3对主控制芯片1以及非接触卡读写基站芯片4进行供电，通过使用不同容量的锂电池3延长或缩短双频标签的^f吏用寿命。本实施例中，主控制芯片1为一内置MCU的短程无线通信芯片，型号为CC2430,微波天线2为板载孩￡波天线，高频天线5为板载高频天线，非接触卡读写基站芯片4采用的型号是FM1735Q,锂电池3采用高能锂电池。本专利技术的双频标签100的初始化操作可通过一洗卡机(图中未示出)对内置非接触CPU卡进行洗卡、初始化等操作，实现密钥系统的安全建立、导入、存储等功能。本专利技术的防复制功能的具体实现方法是71、 标签序列号的来源和唯一性本专利技术双频标签序列号的来源是内置非接触CPU卡6的全球唯一的硬件掩膜序列号，在作为非接触卡使用时对卡片复位即可获得此序列号。此序列号是芯片设计和生产厂家在芯片生产时固化在芯片中的无法修改，若复制则需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防复制双频标签，该双频标签与外围的远距离读写设备、通用非接触卡读写器以及外部非接触卡相联系以实现远距离和近距离的无线数据交换，其特征在于，所述的双频标签包括一主控制芯片、以及与该主控制芯片相连的微波天线、锂电池、非接触卡读写基站芯片，还包括与所述非接触卡读写基站芯片相连的高频天线和与该高频天线进行近距离无线数据交换的内置非接触ＣＰＵ卡，其中：　　所述的主控制芯片通过非接触卡读写基站芯片以及高频天线能够对内置非接触ＣＰＵ卡以及外部非接触卡进行双卡片同时操作；　　所述的主控制芯片通过连接非接触卡读写基站芯片和高频天线，实现使用内置非接触ＣＰＵ卡对远距离发送数据的加密操作，然后把该加密的数据再通过高频天线和非接触卡读写基站芯片返回至主控制芯片，主控制芯片通过微波天线发向空中供远距离读写器接收使用，该主控制芯片通过微波天线与远距离读写设备进行无线远距离数据交换；　　所述主控芯片通过所述的微波天线从空中接收远距离读写器发送的加密数据，再通过非接触卡读写基站芯片和高频天线将该加密的数据发送至所述内置非接触ＣＰＵ卡，该内置非接触ＣＰＵ卡对该远距离接受的加密的数据进行解密运算以实现远距离数据的加密传输；　　所述主控制芯片包括一ＡＥＳ对称密码算法模块，所述双频标签上电复位时主控芯片通过连接非接触卡读写基站芯片和高频天线，控制内置非接触ＣＰＵ卡生成多组随机数，然后主控芯片用这些随机数分别作为ＡＥＳ对称密码算法模块的ＡＥＳ算法的初始向量和密钥，对主控制芯片中的自变化变量进行加密运算，运算生成的密文作为该双频标签特定时间间隔发送的随机数使用；　　所述的非接触卡读写基站芯片受控于主控制芯片，通过高频天线执行操作内置非接触ＣＰＵ卡和外部非接触卡的命令；　　所述的内置非接触ＣＰＵ卡包括一个密钥管理模块以及一真随机数发生器，所述密钥管理模块实现密钥的导入、存储、使用、更新以及废止操作，所述真随机数发生器生成各种随机数；　　所述锂电池对主控制芯片以及非接触卡读写基站芯片进行供电。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孟凡华，
申请(专利权)人：上海公用事业自动化工程有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]