高可信度无源UHF的RFID电子标签读写器及读写控制方法技术

本发明专利技术涉及一种高可信度无源UHF的RFID电子标签读写器及读写控制方法，属于无线识别技术领域。该读写器包括主控单元和分别连接于该主控单元的电源接口单元、通信单元、射频单元和安全单元。该方法中，在写入操作时，安全单元对数据进行加密和签名生成加密和签名数据后再写入电子标签；在读取操作时，安全单元解密和验签RFID电子标签内数据并验证其完整性和真实性，实现对电子标签的加密读写操作，防止了RFID电子标签信息被兼容读写器获取，保证信息的安全性，进而大幅提升了基于RFID的物联网系统的安全性，且本发明专利技术的读写器结构简单，成本低廉，读写控制方法应用方式简便，应用范围也较为广泛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线识别
，特别涉及射频识别电子标签读写器
，具体是指一种高可信度无源超高频的射频识别电子标签读写器及读写控制方法。
技术介绍
随着无源UHF (超高频)频段的RFID (射频识别)技术在物联网领域的广泛应用，其安全性问题日渐被人们重视起来。由于无源UHF频段的RFID电子标签应遵循EPCglobalGlG2或ISO 18000-6协议标准,用户区信息基本上处于透明状态,不具备信息可信任性和保密性，可能造成任何兼容RFID读写器都能对电子标签数据进行读写操作，致使RFID标签内的数据容易被干扰、更改，信息安全性难以得到保证。为保障RFID电子标签内信息的完整性、真实性和数据的安全性，促进基于RFID的物联网行业的深入发展，需要针对无源UHF的RFID读写器对电子标签的读、写操作的数据进行安全处理。通过对市场上无源超高频RFID读写器的市场调查发现，市场上的无源超高频UHF读写器均不具备相关的安全功能。同时，在实际操作中容易出现多个读写器读取同一个电子标签的信息。若这些数据被人获取，就造成严重的信息泄露，使基于RFID的物联网系统失去应有的价值。综上所述，针对现有技术的缺陷，特别需要一种高可靠性的无源超高频UHF读写器，以解决现有技术中的上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够对电子标签进行加密的读写操作，从而防止RFID电子标签信息被其它兼容的读写器获取，保证信息的安全性，进而大幅提升基于RFID的物联网系统的安全性，且结构简单，成本低廉，应用方式简便，应用范围较为广泛的高可信度无源超高频的射频识别电子标签读写器及读写控制方法。为了实现上述的目的，本专利技术的高可信度无源超高频的射频识别电子标签读写器具有如下构成其包括主控单元和分别连接于该主控单元的电源接口单元、通信单元、射频单元和安全单元，所述的安全单元用以提供所述的主控单元安全读写功能，使所述的主控单元控制所述的射频单元实现射频识别标签安全读写操作。该高可信度无源超高频的射频识别电子标签读写器中，所述的安全单元包括加密子单元和签名子单元，所述的加密子单元和签名子单元均连接于所述的主控单元，所述的加密子单元提供加密及解密安全读写功能，所述的签名子单元提供和签名及验签安全读写功能。该高可信度无源超高频的射频识别电子标签读写器中，所述的主控单元包括安全单元控制子单元，所述的安全单元连接于该安全单元控制子单元，该安全单元控制子单元用以控制所述的安全读写功能的应用或停用。 该高可信度无源超高频的射频识别电子标签读写器中，所述的射频单元包括射频协议子单元、数据发送子单元、数据接收子单元和耦合子单元，所述的射频协议子单元分别通过所述的数据发送子单元和数据接收子单元连接耦合子单元，所述的主控单元也连接所述的数据发送子单元，所述的耦合子单元通过射频信号实现所述的射频识别标签安全读写操作。该高可信度无源超高频的射频识别电子标签读写器中，所述的主控单元为PowerPC处理器。该高可信度无源超高频的射频识别电子标签读写器中，所述的通信单元包括网线接口、RS232串行接口和USB接口中的一种或多种，所述的读写器通过该通信单元连接外部PC机。该高可信度无源超高频的射频识别电子标签读写器中，所述的电源接口单元包括电源适配器，所述的电源适配器包括220V交流电输入端和24V直流电输出端，所述的24V直流电输出端分别连接所述的主控单元、通信单元、射频单元和安全单元。本专利技术还提供一种基于所述的读写器实现高可信度无源超高频的射频识别电子标签读写控制的方法，该方法包括电子标签写入操作和电子标签读取操作，所述的电子标签写入操作具体包括以下步骤(11)所述的控制单元通过所述的射频单元获得射频识别电子标签ID号；(12)所述的控制单元将所述的射频识别电子标签ID号及需要写入射频识别电子标签的数据发送至所述的安全单元；(13)所述的安全单元对所述的射频识别电子标签ID号及需要写入射频识别电子标签的数据进行加密和签名，生成包含需要写入射频识别电子标签的数据的加密和签名数据；(14)所述的安全单元将所述的加密和签名数据发送至所述的主控单元；(15)所述的主控单元通过所述的射频单元将所述的加密和签名数据写入所述的射频识别电子标签；所述的电子标签读取操作包括以下步骤(21)所述的控制单元通过所述的射频单元获得射频识别电子标签内数据；(22)所述的控制单元将所获得的射频识别电子标签内数据发送至所述的安全单元;(23)所述的安全单元对所述的射频识别电子标签内数据进行解密和验签，获得解密和验证数据；(24)所述的安全单元判断所述的解密和验证数据的完整性和真实性；(25)所述的安全单元将判断结果和所述的解密和验证数据返回至所述的主控单J Li o该实现高可信度无源超高频的射频识别电子标签读写控制的方法中，所述的安全单元包括加密子单元和签名子单元，所述的加密子单元和签名子单元均连接于所述的主控单元，所述的步骤(13)具体包括以下步骤所述的加密子单元通过公钥加密所述的射频识别电子标签ID号及需要写入射频识别电子标签的数据，获得加密数据；所述的签名子单元通过私钥签名所述的射频识别电子标签ID号及需要写入射频识别电子标签的数据，获得签名数据；所述的步骤(23)具体包括以下步骤所述的加密子单元通过私钥解密所述的射频识别电子标签内数据，获得解密数据；所述的签名子单元通过公钥验签所述的射频识别电子标签内数据，获得验证数据。该实现高可信度无源超高频的射频识别电子标签读写控制的方法中，所述的公钥和私钥为所述的安全单元利用SM2算法生成的密钥对。该实现高可信度无源超高频的射频识别电子标签读写控制的方法中，所述的主控单元包括安全单元控制子单元，所述的安全单元连接于该安全单元控制子单元，所述的电子标签写入操作在步骤(11)之后还包括以下步骤(Ila)所述的控制单元判断所述的安全单元控制子单元处于安全读写功能的应用状态或停用状态，若为应用状态，则进入所述的步骤(12);若为停用状态，则进入步骤(16);(16)所述的主控单元通过所述的射频单元将需要写入射频识别电子标签的数据写入所述的射频识别电子标签。该实现高可信度无源超高频的射频识别电子标签读写控制的方法中，所述的电子标签写入操作在步骤(11)之前还包括以下步骤(10)用户利用PC机，通过所述的通信单元将需要写入射频识别电子标签的数据存入所述的读写器。采用了该专利技术的高可信度无源超高频的射频识别电子标签读写器，其包括主控单元和分别连接于该主控单元的电源接口单元、通信单元、射频单元和安全单元。本专利技术的读写控制方法中，在进行电子标签写入操作时，安全单元对射频识别电子标签ID号及需要写入射频识别电子标签的数据进行加密和签名，生成加密和签名数据，而后再写入电子标签；在进行电子标签读取操作时，安全单元对射频识别电子标签内数据进行解密和验签，获得解密和验证数据，并验证其完整性和真实性，从而实现对电子标签的加密读写操作，防止RFID电子标签信息被其它兼容的读写器获取，保证信息的安全性，进而大幅提升基于RFID的物联网系统的安全性，且本专利技术的高可信度无源超高频的射频识别电子标签读写器及读写控制方法，其读写器结构简单，成本低廉，读写控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高可信度无源超高频的射频识别电子标签读写器，包括主控单元和分别连接于该主控单元的电源接口单元、通信单元和射频单元，其特征在于，该读写器还包括连接于所述的主控单元的安全单元，所述的安全单元用以提供所述的主控单元安全读写功能，使所述的主控单元控制所述的射频单元实现射频识别标签安全读写操作。

【技术特征摘要】
1.一种高可信度无源超高频的射频识别电子标签读写器，包括主控单元和分别连接于该主控单元的电源接口单元、通信单元和射频单元，其特征在于，该读写器还包括连接于所述的主控单元的安全单元，所述的安全单元用以提供所述的主控单元安全读写功能，使所述的主控单元控制所述的射频单元实现射频识别标签安全读写操作。2.根据权利要求1所述的高可信度无源超高频的射频识别电子标签读写器，其特征在于，所述的安全单元包括加密子单元和签名子单元，所述的加密子单元和签名子单元均连接于所述的主控单元，所述的加密子单元提供加密及解密安全读写功能，所述的签名子单元提供和签名及验签安全读写功能。3.根据权利要求1或2所述的高可信度无源超高频的射频识别电子标签读写器，其特征在于，所述的主控单元包括安全单元控制子单元，所述的安全单元连接于该安全单元控制子单元，该安全单元控制子单元用以控制所述的安全读写功能的应用或停用。4.根据权利要求1所述的高可信度无源超高频的射频识别电子标签读写器，其特征在于，所述的射频单元包括射频协议子单元、数据发送子单元、数据接收子单元和耦合子单元，所述的射频协议子单元分别通过所述的数据发送子单元和数据接收子单元连接耦合子单元，所述的主控单元也连接所述的数据发送子单元，所述的耦合子单元通过射频信号实现所述的射频识别标签安全读写操作。5.根据权利要求1所述的高可信度无源超高频的射频识别电子标签读写器，其特征在于，所述的主控单元为PowerPC处理器。6.根据权利要求1所述 的高可信度无源超高频的射频识别电子标签读写器，其特征在于，所述的通信单元包括网线接口、RS232串行接口和USB接口中的一种或多种，所述的读写器通过该通信单元连接外部PC机。7.根据权利要求1所述的高可信度无源超高频的射频识别电子标签读写器，其特征在于，所述的电源接口单元包括电源适配器，所述的电源适配器包括220V交流电输入端和24V直流电输出端，所述的24V直流电输出端分别连接所述的主控单元、通信单元、射频单元和安全单元。8.一种基于权利要求1所述的读写器实现高可信度无源超高频的射频识别电子标签读写控制的方法，其特征在于，所述的方法包括电子标签写入操作和电子标签读取操作，所述的电子标签写入操作具体包括以下步骤: (11)所述的控制单元通过所述的射频单元获得射频识别电子标签ID号； (12)所述的控制单元将所述的射频识别电子标签ID号及需要写入射频识别电子标签的数据发送至所述的安全单元； (13)所述的安全单元对所述的射频识别电子标签ID号及需要写入射频识别电子标签的数据进行加密和签名，生成包含需...

【专利技术属性】
技术研发人员：何蔚，马俊领，孙伟华，李诗骋，
申请(专利权)人：公安部第三研究所，
类型：发明
国别省市：