第5章-RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩哉n件

合肥工業(yè)大學(xué)計算機與信息學(xué)院《RFID原理與應(yīng)用》第2版單承贛教授合肥工業(yè)大學(xué)計算機與信息學(xué)院《RFID原理與應(yīng)用》第2版單2第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.1信息安全概述信息安全主要解決數(shù)據(jù)保密和認(rèn)證的問題。數(shù)據(jù)保密就是采取復(fù)雜多樣的措施對數(shù)據(jù)加以保護，防止數(shù)據(jù)被有意或無意地泄露給無關(guān)人員，造成危害。認(rèn)證分為信息認(rèn)證和用戶認(rèn)證兩個方面，信息認(rèn)證是指信息從發(fā)送到接收整個通路中沒有被第三者修改和偽造，用戶認(rèn)證是指用戶雙方都能證實對方是這次通信的合法用戶。RFID系統(tǒng)應(yīng)用范圍的不斷擴大，其信息安全問題也日益受到重視。2第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.1信息安全概3第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.2密碼學(xué)基礎(chǔ)5.2.1密碼學(xué)的基本概念加密模型

加密和解密變換的關(guān)系式：

c=EK(m)m=DK′(c)=DK′(EK(m))3第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.2密碼學(xué)4第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.2.2對稱密碼體制概述

一種常規(guī)密鑰密碼體制，也稱為單鑰密碼體制或私鑰密碼體制。在對稱密碼體制中，加密密鑰和解密密鑰相同。從得到的密文序列的結(jié)構(gòu)來劃分，有序列密碼和分組密碼兩種不同的密碼體制。

序列密碼是將明文m看成是連續(xù)的比特流（或字符流）m1m2…，并且用密鑰序列K=K1K2…中的第i個元素Ki對明文中的mi進行加密，因此也稱為流密碼。

分組密碼是將明文劃分為固定的n比特的數(shù)據(jù)組，然后以組為單位，在密鑰的控制下進行一系列的線性或非線性的變化而得到密文。4第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.2.2對5第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩苑纸M密碼數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（DataEncryptionStandard，DES）DES由IBM公司1975年研究成功并發(fā)表，1977年被美國定為聯(lián)邦信息標(biāo)準(zhǔn)。DES的分組長度為64位，密鑰長度為56位，將64位的明文經(jīng)加密算法變換為64位的密文。高級加密標(biāo)準(zhǔn)（AdvancedEncryptionStandard，AES）新的加密標(biāo)準(zhǔn)，它是分組加密算法，分組長度為128位，密鑰長度有128位、192位、256位三種，分別稱為AES-128，AES-192，AES-256。5第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩苑纸M密碼65RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩獶ES加密算法Li=Ri-1Ri＝Li-1⊕f(Ri-1,Ki)從左圖可知

65RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩獶ES加密算法Li=Ri-7第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詅函數(shù)的變換7第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詅函數(shù)的變換8第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?/p>

AES和DES的不同之處有以下幾點：DES密鑰長度為64位（有效位為56位），加密數(shù)據(jù)分組為64位，循環(huán)輪數(shù)為16輪；AES加密數(shù)據(jù)分組為128位，密鑰長度為128，192，256位三種，對應(yīng)循環(huán)輪數(shù)為10，12，14輪。DES中有4種弱密鑰和12種半弱密鑰，AES選擇密鑰是不受限制的。DES中沒有給出S盒是如何設(shè)計的，而AES的S盒是公開的。因此，AES在電子商務(wù)等眾多方面將會獲得更廣泛的應(yīng)用。序列密碼

序列密碼(流密碼)，其計算復(fù)雜度低，硬件實現(xiàn)容易，在RFID系統(tǒng)中獲得了廣泛應(yīng)用。8第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩訟ES和DES9第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.2.3非對稱密碼體制1.公開密鑰與私人密鑰加密算法E和解密算法D必須滿足以下三個條件：①D(E(m))＝m，m為明文；②從E導(dǎo)出D非常困難；③使用“選擇明文”攻擊不能破譯，即破譯者即使能加密任意數(shù)量的選擇明文，也無法破譯密文。2.RSA算法密鑰獲取的步驟如下：①選擇兩個大素數(shù)p和q，它們的值一般應(yīng)大于10100；②計算n=p×q和歐拉函數(shù)(n)=(p-1)(q-1)；③選擇一個和(n)互質(zhì)的數(shù)，令其為d，且1≤d≤(n)；④選擇一個e，使其能滿足e×d=1mod(n)，則公開密鑰由（e，n）組成，私人密鑰由（d，n）組成。9第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.2.3非對10第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩訰SA算法加密方法首先將明文看成是一個比特串，將其劃分成一個個的數(shù)據(jù)塊M，且滿足0≤M＜n。為此，可求出滿足2k＜n的最大k值，保證每個數(shù)據(jù)塊長度不超過k即可。對數(shù)據(jù)塊M進行加密，計算C=Me(modn)，C即為M的密文。對C進行解密時的計算為M=Cd(modn)。演示取p=3，q=11

n=p×q=3×11=33，(n)=(p-1)(q-1)=2×10=20；由于7和20沒有公因子，因此可取d=7；解方程7e=1(mod20)，得到e=3；公開密鑰為（3，33），私人密鑰為（7，33）。假設(shè)要加密的明文M＝4，則密文C＝Me(modn)=43(mod33)=31，接收方解密時計算M＝Cd(modn)=317(mod33)=4，即可恢復(fù)出原文。10第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩訰SA算法假設(shè)要11第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.橢圓曲線密碼體制（ECC）橢圓曲線 Weierstrass方程y2+a1xy+a3y=x3+a2x2+a4x+a611第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.橢圓曲線密12第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詸E圓曲線的基本ElGamal加解密方案加密算法：首先把明文m表示為橢園曲線上的一個點M，然后再加上KQ進行加密，其中K是隨機選擇的正整數(shù)，Q是接收者的公鑰。發(fā)方將密文c1=KP和c2=M+KQ發(fā)給接收方。解密算法：接收方用自己的私鑰計算dc1=d(KP)=K(dP)=KQ

恢復(fù)出明文點M為M=c2-KQ

12第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詸E圓曲線的基本El13第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩訰SA算法的特點之一是數(shù)學(xué)原理簡單，在工程應(yīng)用中比較易于實現(xiàn)，但它的單位安全強度相對較低，用目前最有效的攻擊方法去破譯RSA算法，其破譯或求解難度是亞指數(shù)級。ECC算法的數(shù)學(xué)理論深奧復(fù)雜，在工程應(yīng)用中比較困難，但它的安全強度比較高，其破譯或求解難度基本上是指數(shù)級的。這意味著對于達到期望的安全強度，ECC可以使用較RSA更短的密鑰長度。ECC在智能卡中已獲得相應(yīng)的應(yīng)用，可不采用協(xié)處理器而在微控制器中實現(xiàn)，而在RFID中的應(yīng)用尚需時日。13第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩訰SA算法的特點之14第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詸E圓曲線加/解密14第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詸E圓曲線加/解密15第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.3序列密碼

5.3.1結(jié)構(gòu)框架密鑰序列產(chǎn)生器進行初始化ci=E(mi)=mi⊕Ki接收端，對ci的解密算法

D(ci)=ci⊕Ki=(mi⊕Ki)⊕Ki=mi

需要同步15第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.3序列密碼16第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.3.2m序列由n級D觸發(fā)器作為移位寄存單元，開關(guān)S1，S2，…，Si，…，Sn-1用于控制相應(yīng)某一級Di是否參加反饋的模2加（異或）運算。在時鐘信號的控制下，雖然電路無外界激勵信號，但能自動產(chǎn)生一個二進制周期序列。16第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.3.217第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詍序列反饋函數(shù)線性移位寄存器的特征多項式17第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詍序列18第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詍序列本原多項式系數(shù)18第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詍序列19第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詍序列較高階次的n而項數(shù)為3的本原多項式一個n階多項式的互反多項式19第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詍序列一個n階多項20第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詍序列階數(shù)n與其本原多項式的數(shù)量Nm的關(guān)系20第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詍序列21第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詍序列m序列產(chǎn)生器電路f(x)

=1

+x

+x4本原多項式為21第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詍序列f(x)22第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詍序列M序列用于流密碼加密22第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詍序列23第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.3.3非線性反饋移位寄存器序列——M序列在m序列中，寄位寄存器的值為全0時，系統(tǒng)為靜止態(tài)。但在非線性反饋的情況下，移位寄存器全0狀態(tài)可以參加反饋循環(huán)，使n級移位寄存器產(chǎn)生的周期序列比m序列長一位，即周期L＝2n。它包括了n級移位寄存器的所有狀態(tài)。23第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.3.3非線24第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.4射頻識別中的認(rèn)證技術(shù)三次認(rèn)證過程24第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.4射頻識25第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩陨漕l識別中的認(rèn)證技術(shù)三次認(rèn)證過程閱讀器發(fā)送查詢口令的命令給應(yīng)答器，應(yīng)答器作為應(yīng)答響應(yīng)傳送所產(chǎn)生的一個隨機數(shù)RB給閱讀器。閱讀器產(chǎn)生一個隨機數(shù)RA，使用共享的密鑰K和共同的加密算法EK，算出加密數(shù)據(jù)塊TOKENAB，并將TOKENAB傳送給應(yīng)答器。TOKENAB＝EK(RA,RB)應(yīng)答器接受到TOKENAB后，進行解密，將取得的隨機數(shù)與原先發(fā)送的隨機數(shù)RB進行比較，若一致，則閱讀器獲得了應(yīng)答器的確認(rèn)。應(yīng)答器發(fā)送另一個加密數(shù)據(jù)塊TOKENBA給閱讀器，TOKENBA為TOKENBA＝EK(RB1,RA)閱讀器接收到TOKENBA并對其解密，若收到的隨機數(shù)與原先發(fā)送的隨機數(shù)RA相同，則完成了閱讀器對應(yīng)答器的認(rèn)證。25第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩陨漕l識別中的認(rèn)證技26第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.5密鑰管理1.應(yīng)答器中的密鑰為了阻止對應(yīng)答器的未經(jīng)認(rèn)可的訪問，采用了各種方法。最簡單的方法是口令的匹配檢查，應(yīng)答器將收到的口令與存儲的基準(zhǔn)口令相比較，如果一致，就允許訪問數(shù)據(jù)存儲器。

分級密鑰

密鑰A僅可讀取存儲區(qū)中的數(shù)據(jù)，而密鑰B對數(shù)據(jù)區(qū)可以讀寫。如果閱讀器A只有密鑰A，則在認(rèn)證后它僅可讀取應(yīng)答器中的數(shù)據(jù)，但不能寫入。而閱讀器B如果具有密鑰B，則認(rèn)證后可以對存儲區(qū)進行讀寫。

存儲區(qū)分頁密鑰26第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.5密鑰管27第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?/p>

2.密鑰分層管理結(jié)構(gòu)初級密鑰用來保護數(shù)據(jù)，即對數(shù)據(jù)進行加密和解密；二級密鑰是用于加密保護初級密鑰的密鑰；主密鑰則用于保護二級密鑰。這種方法對系統(tǒng)的所有秘密的保護轉(zhuǎn)化為對主密鑰的保護。主密鑰永遠不可能脫離和以明碼文的形式出現(xiàn)在存儲設(shè)備之外。

27第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.密鑰分28第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩悦荑€層級的名稱與加密對象28第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?9第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.密碼裝置29第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院戏使I(yè)大學(xué)計算機與信息學(xué)院《RFID原理與應(yīng)用》第2版單承贛教授合肥工業(yè)大學(xué)計算機與信息學(xué)院《RFID原理與應(yīng)用》第2版單31第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.1信息安全概述信息安全主要解決數(shù)據(jù)保密和認(rèn)證的問題。數(shù)據(jù)保密就是采取復(fù)雜多樣的措施對數(shù)據(jù)加以保護，防止數(shù)據(jù)被有意或無意地泄露給無關(guān)人員，造成危害。認(rèn)證分為信息認(rèn)證和用戶認(rèn)證兩個方面，信息認(rèn)證是指信息從發(fā)送到接收整個通路中沒有被第三者修改和偽造，用戶認(rèn)證是指用戶雙方都能證實對方是這次通信的合法用戶。RFID系統(tǒng)應(yīng)用范圍的不斷擴大，其信息安全問題也日益受到重視。2第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.1信息安全概32第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.2密碼學(xué)基礎(chǔ)5.2.1密碼學(xué)的基本概念加密模型

加密和解密變換的關(guān)系式：

c=EK(m)m=DK′(c)=DK′(EK(m))3第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.2密碼學(xué)33第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.2.2對稱密碼體制概述

一種常規(guī)密鑰密碼體制，也稱為單鑰密碼體制或私鑰密碼體制。在對稱密碼體制中，加密密鑰和解密密鑰相同。從得到的密文序列的結(jié)構(gòu)來劃分，有序列密碼和分組密碼兩種不同的密碼體制。

序列密碼是將明文m看成是連續(xù)的比特流（或字符流）m1m2…，并且用密鑰序列K=K1K2…中的第i個元素Ki對明文中的mi進行加密，因此也稱為流密碼。

分組密碼是將明文劃分為固定的n比特的數(shù)據(jù)組，然后以組為單位，在密鑰的控制下進行一系列的線性或非線性的變化而得到密文。4第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.2.2對34第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩苑纸M密碼數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（DataEncryptionStandard，DES）DES由IBM公司1975年研究成功并發(fā)表，1977年被美國定為聯(lián)邦信息標(biāo)準(zhǔn)。DES的分組長度為64位，密鑰長度為56位，將64位的明文經(jīng)加密算法變換為64位的密文。高級加密標(biāo)準(zhǔn)（AdvancedEncryptionStandard，AES）新的加密標(biāo)準(zhǔn)，它是分組加密算法，分組長度為128位，密鑰長度有128位、192位、256位三種，分別稱為AES-128，AES-192，AES-256。5第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩苑纸M密碼355RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩獶ES加密算法Li=Ri-1Ri＝Li-1⊕f(Ri-1,Ki)從左圖可知

65RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩獶ES加密算法Li=Ri-36第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詅函數(shù)的變換7第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詅函數(shù)的變換37第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?/p>

AES和DES的不同之處有以下幾點：DES密鑰長度為64位（有效位為56位），加密數(shù)據(jù)分組為64位，循環(huán)輪數(shù)為16輪；AES加密數(shù)據(jù)分組為128位，密鑰長度為128，192，256位三種，對應(yīng)循環(huán)輪數(shù)為10，12，14輪。DES中有4種弱密鑰和12種半弱密鑰，AES選擇密鑰是不受限制的。DES中沒有給出S盒是如何設(shè)計的，而AES的S盒是公開的。因此，AES在電子商務(wù)等眾多方面將會獲得更廣泛的應(yīng)用。序列密碼

序列密碼(流密碼)，其計算復(fù)雜度低，硬件實現(xiàn)容易，在RFID系統(tǒng)中獲得了廣泛應(yīng)用。8第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩訟ES和DES38第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.2.3非對稱密碼體制1.公開密鑰與私人密鑰加密算法E和解密算法D必須滿足以下三個條件：①D(E(m))＝m，m為明文；②從E導(dǎo)出D非常困難；③使用“選擇明文”攻擊不能破譯，即破譯者即使能加密任意數(shù)量的選擇明文，也無法破譯密文。2.RSA算法密鑰獲取的步驟如下：①選擇兩個大素數(shù)p和q，它們的值一般應(yīng)大于10100；②計算n=p×q和歐拉函數(shù)(n)=(p-1)(q-1)；③選擇一個和(n)互質(zhì)的數(shù)，令其為d，且1≤d≤(n)；④選擇一個e，使其能滿足e×d=1mod(n)，則公開密鑰由（e，n）組成，私人密鑰由（d，n）組成。9第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.2.3非對39第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩訰SA算法加密方法首先將明文看成是一個比特串，將其劃分成一個個的數(shù)據(jù)塊M，且滿足0≤M＜n。為此，可求出滿足2k＜n的最大k值，保證每個數(shù)據(jù)塊長度不超過k即可。對數(shù)據(jù)塊M進行加密，計算C=Me(modn)，C即為M的密文。對C進行解密時的計算為M=Cd(modn)。演示取p=3，q=11

n=p×q=3×11=33，(n)=(p-1)(q-1)=2×10=20；由于7和20沒有公因子，因此可取d=7；解方程7e=1(mod20)，得到e=3；公開密鑰為（3，33），私人密鑰為（7，33）。假設(shè)要加密的明文M＝4，則密文C＝Me(modn)=43(mod33)=31，接收方解密時計算M＝Cd(modn)=317(mod33)=4，即可恢復(fù)出原文。10第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩訰SA算法假設(shè)要40第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.橢圓曲線密碼體制（ECC）橢圓曲線 Weierstrass方程y2+a1xy+a3y=x3+a2x2+a4x+a611第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.橢圓曲線密41第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詸E圓曲線的基本ElGamal加解密方案加密算法：首先把明文m表示為橢園曲線上的一個點M，然后再加上KQ進行加密，其中K是隨機選擇的正整數(shù)，Q是接收者的公鑰。發(fā)方將密文c1=KP和c2=M+KQ發(fā)給接收方。解密算法：接收方用自己的私鑰計算dc1=d(KP)=K(dP)=KQ

恢復(fù)出明文點M為M=c2-KQ

12第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詸E圓曲線的基本El42第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩訰SA算法的特點之一是數(shù)學(xué)原理簡單，在工程應(yīng)用中比較易于實現(xiàn)，但它的單位安全強度相對較低，用目前最有效的攻擊方法去破譯RSA算法，其破譯或求解難度是亞指數(shù)級。ECC算法的數(shù)學(xué)理論深奧復(fù)雜，在工程應(yīng)用中比較困難，但它的安全強度比較高，其破譯或求解難度基本上是指數(shù)級的。這意味著對于達到期望的安全強度，ECC可以使用較RSA更短的密鑰長度。ECC在智能卡中已獲得相應(yīng)的應(yīng)用，可不采用協(xié)處理器而在微控制器中實現(xiàn)，而在RFID中的應(yīng)用尚需時日。13第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩訰SA算法的特點之43第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詸E圓曲線加/解密14第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詸E圓曲線加/解密44第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.3序列密碼

5.3.1結(jié)構(gòu)框架密鑰序列產(chǎn)生器進行初始化ci=E(mi)=mi⊕Ki接收端，對ci的解密算法

D(ci)=ci⊕Ki=(mi⊕Ki)⊕Ki=mi

需要同步15第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.3序列密碼45第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.3.2m序列由n級D觸發(fā)器作為移位寄存單元，開關(guān)S1，S2，…，Si，…，Sn-1用于控制相應(yīng)某一級Di是否參加反饋的模2加（異或）運算。在時鐘信號的控制下，雖然電路無外界激勵信號，但能自動產(chǎn)生一個二進制周期序列。16第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.3.246第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詍序列反饋函數(shù)線性移位寄存器的特征多項式17第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詍序列47第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詍序列本原多項式系數(shù)18第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詍序列48第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詍序列較高階次的n而項數(shù)為3的本原多項式一個n階多項式的互反多項式19第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詍序列一個n階多項49第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詍序列階數(shù)n與其本原多項式的數(shù)量Nm的關(guān)系20第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詍序列50第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詍序列m序列產(chǎn)生器電路f(x)

=1

+x

+x4本原多項式為21第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詍序列f(x)51第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詍序列M序列用于流密碼加密22第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩詍序列52第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.3.3非線性反饋移位寄存器序列——M序列在m序列中，寄位寄存器的值為全0時，系統(tǒng)為靜止態(tài)。但在非線性反饋的情況下，移位寄存器全0狀態(tài)可以參加反饋循環(huán)，使n級移位寄存器產(chǎn)生的周期序列比m序列長一位，即周期L＝2n。它包括了n級移位寄存器的所有狀態(tài)。23第5章RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?.3.3非線