本发明专利技术提供一种无源RFID系统的数据加密处理方法，属于数据加密技术领域，本发明专利技术在对称加密算法的基础上引入了生成随机密钥、循环加密过程、加密数据随机化处理三大部分，用于加密RFID无源标签上的用户数据。由于对加密后的密文进行随机化处理，即使用相同的密钥对相同的明文进行多次加密，每次生成的密文也是不同的，有效的提升了无线射频通信的数据安全性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及数据加密，尤其涉及一种无源rfid系统的数据加密处理方法。
技术介绍
1、射频识别(rfid)是一种远程存储和检索数据的方法，rfid标签包括电子芯片和天线，该天线检测由阅读器传输的无线电信号。通过标签从rfid阅读器设备接收无线电波后，它立即向阅读器发送数字信息。无源rfid系统使用反向散射调制，在通信过程中，阅读器发出一个调制信号，该信号被标签的天线接收。在天线输入端产生射频电压为芯片供电，芯片通过改变其复杂的射频输入阻抗返回信息，后向散射信号的调制是通过改变阻抗匹配和不匹配两种不同状态之间的阻抗来实现的。
2、在rfid技术中，信息的在保密性和安全性至关重要。不安全的卡片很容易被复制以检索或修改机密信息。rfid领域由于其成本和功耗都比较低，因此够用非常广泛，但是由于其低成本的特性，不适合复杂的加密过程，更倾向于轻量级安全协议和算法，以确保在提高安全性的同时最大限度的降低成本。
技术实现思路
1、为了解决以上技术问题，本专利技术提供了一种无源rfid系统的数据加密处理方法，以基本的对称加密算法为基础，通过补充加密前的随机密钥生成和加密后的数据随机化处理的过程，提高了数据的安全性和可靠性，是一种轻量级的安全算法和协议，有效的提升了rfid通信过程的数据安全级别。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种无源rfid系统的数据加密处理方法，
4、包括
5、第一步是根据电子标签的产品码生成随机密钥；
>6、第二步是采用循环加密的方式处理明文数据；7、第三步是对加密数据的随机化处理，生成最终的加密数据
8、进一步的，
9、通过随机密钥的生成以及加密数据随机化处理的方式，使得相同明文数据输入系统也会输出不同的密文。解密系统通过输出密文中固定字节的系列号才可解析出明文字符。
10、再进一步的，
11、生成随机密钥包括：
12、rfid电子标签的标签标识被读取到函数func_a()中，一旦读取到数据，该函数为每个tid生成一个唯一16字节的随机数，该随机数定义为4*4矩阵a，按照字节顺序被分为4*4字节矩阵，每个单元格位一字节数据，表示一个单词。产品码和随机数a异或运算生成第一个秘钥k0。
13、再进一步的，
14、数据循环加密包括如下步骤：
15、(1)生成秘钥1
16、秘钥a和原始明文矩阵异或运算，生轮密钥k0；
17、(2)字节替代
18、以轮密钥矩阵为依据，用每一个字节的16进制数的高位数字为行，低位数字为列，在标准的s盒表中查找对应的数字，用这个数字代替原来的数字，生成新的矩阵b2；
19、(3)行移位
20、将b2矩阵行移位，移位标准是第一行不变，第二行循环左移8比特，第三行循环左移16比特，第四行循环左移24比特，得到矩阵b3；
21、(4)列混淆
22、将b3矩阵与指定的矩阵c进行运算；b3矩阵的每一列被视作一个多项式，然后与设定的多项式相乘后再取模x4+1,矩阵b3的矩阵c相乘的计算过程，得到矩阵b4；
23、(5)生成轮秘钥
24、将矩阵b4与新的秘钥k1进行第(1)步的异或运算，产生一个新的矩阵b5，然后执行(2)-(4)步骤，直到循环结束；
25、(6)轮密钥运算
26、将生成的轮密钥k1进行新一轮的循环，执行步骤(2)-(4)，然后继续生成新的轮密钥k2，循环执行直至生成最后的轮密钥k10，执行到(3)步，则加密结束，进入第3步骤，数据随机化处理。
27、新的密钥k1是将原始密钥进行密钥扩展得到的，生成轮密钥k1的算法如下：将原始密钥a的状态矩阵a的每一列四个字节看作一个字，分别为w(0),w(1),w(2),w(3)，
28、
29、那么轮密钥k1的每一列的字w(4),w(5),w(6),w(7)生成过程为：其中，t函数代表：先循环左移1个字节，再进行字节代换(基于s盒)，然后与轮常量矩阵c进行异或。
30、
31、再进一步的，
32、数据随机化
33、数据经过加密算法后已经是密文了，再经过初始化向量简称iv的处理，进一步增强数据的随机性和安全性。iv确保了即使用相同的秘钥对相同的明文进行多次加密，每次生成的密文也是不同的。
34、本专利技术保证了数据的安全性和有效性。该方案不需要大的功耗，可应用与无源的射频通讯系统中，通过明文分块的方式可实现加密长数据。
35、由于对加密后的密文进行随机化处理，即使用相同的密钥对相同的明文进行多次加密，每次生成的密文也是不同的，有效的提升了无线射频通信的数据安全性。
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【技术保护点】
1.一种无源RFID系统的数据加密处理方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种无源rfid系统的数据加密处理方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：张永昊，王建峰，赵鑫鑫，姜凯，李锐，魏子重，
申请(专利权)人：山东浪潮科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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