理论教育 RFID系统构成及安全协议

RFID系统构成及安全协议

时间:2023-10-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:RFID是一种非接触式自动识别技术。图10.11RFID系统的基本构成1.标签标签也被称为电子标签或职能标签,它是带有天线的芯片,芯片中存储有能够识别目标的信息。有些RFID标签支持读写功能,目标物体的信息能随时被更新。由于RFID标签的非接触特点,须借助位于应用系统和标签之间的读写器来实现数据读写功能,从而通过计算机应用软件对RFID标签写入信息或者读取标签所携带的数据信息。

RFID系统构成及安全协议

RFID是一种非接触式自动识别技术。低成本的RFID系统目前广泛应用于资产管理、追踪、防伪、匹配、过程控制、访问控制、自动付费、供应链管理。RFID系统一般由三部分组成:RFID标签(Tag)、RFID标签读写器及后端数据库(或称后端服务器)。标签具有存储与计算功能,可附着或植入手机护照身份证、人体、动物、物品、票据中,存储在标签中的数据用于唯一标识被识别对象。RFID系统如图10.11所示。

图10.11 RFID系统的基本构成

1.标签(Tag)

标签也被称为电子标签或职能标签,它是带有天线芯片,芯片中存储有能够识别目标的信息。RFID标签具有持久性、信息传播穿透性强、存储信息容量大、种类多等特点。有些RFID标签支持读写功能,目标物体的信息能随时被更新。标签没有微处理器,仅由数千个逻辑门电路组成。因此,很难在RFID标签上使用公钥密码。

根据标签的能量来源,可以将其分为三大类:被动式标签、半被动式标签和主动式标签。其特点如表10.3所示。

表10.3 被动、半被动和主动式标签

被动式标签内部不带电池,要靠外界提供能量才能正常工作,也就是说需要从读写器发送的无线电波中获取动力。被动式标签具有永久的使用期,常常用在标签信息需要每天读写或频繁读写多次的地方,而且被动式标签支持长时间的数据传输和永久性的数据存储。被动标签比主动标签轻便、便宜、寿命长,但它的传送距离短且需要更高功率的读写器,灵敏度和定位性能受限于读写器,存储数据的容量和抗噪声性能有限。

半主动式标签本身也带有电池,只起到对标签内部数字电路供电的作用,但是标签并不通过自身能量主动发送数据,只有被阅读器的能量场“激活”时,才通过反向散射调制方式传送自身的数据。(www.daowen.com)

主动式标签的动力来自内部电池,是典型的可读写设备,使用电池意味着一个密封的主动标签寿命有限。主动式标签主要用于有障碍物的应用中。和被动式标签相比,主动式标签传送距离更远,速度更快,抗噪声更好,使用相同频率时,数据传输速率更高,但体积大,价格高。

根据射频标签内部使用的存储器类型的不同可分成三种:可读写标签(RW)、一次写入多次读出标签(WORM)和只读标签(RO)。RW标签一般比WORM标签和RO标签贵得多,如信用卡等。WORM标签是用户可以一次性写入的标签,写入后数据不能改变,WORM标签比RW标签要便宜。RO标签存有一个唯一的号码ID,不能修改,但最便宜。

2.读写器(Reader)

读写器实际上是一个带有天线的无线发射与接收设备,它的处理能力、存储空间都比较大。读写器分为手持和固定两种。由于RFID标签的非接触特点,须借助位于应用系统和标签之间的读写器来实现数据读写功能,从而通过计算机应用软件对RFID标签写入信息或者读取标签所携带的数据信息。

读写器到标签之间的信道叫作前向信道(Forward Channel),而标签到读写器之间的信道叫作反向信道(Backward Channel)。由于读写器与标签的无线功率差别很大,前向信道的通信范围远远大于反向信道的通信范围。

3.后端数据库(Back-End Database)

后端数据库可以是运行于任意硬件平台的数据库系统,通常假设其计算和存储能力强大,并包含所有标签的信息。通常假设标签和读写器之间的通信信道是不安全的,而读写器和后端数据库之间的通信信道则是安全的。

在RFID系统中,阅读器发射电磁波,而此电磁波有其辐射范围,当电子标签进入此电磁波辐射范围时,电子标签将阅读器所发射的微小电磁波能量存储进而转换成电路所需的电能,并且将存储的识别资料以电磁波的方式传送给阅读器作确认及后续控制动作。

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