基于AES的超高頻RFID安全標簽芯片的研究與開發(fā).pdf

1、口錄目錄目錄........……，..................................……，......................................................……，，..……，二，.......……，..……I摘要.......................................……，二_........................................

2、..............................……，..........……11ABSTRACT................................……_.....................……，.…_.................……，..........……卜..................……】V第一章引言....……，，.....................……_...........

3、..............................................……，.................................……l1.1研究背景和意義......……，......................……，.，..........................................……，...........……l1.2l。3第二章RFID2.1論文的貢獻論文組織結構安全方

4、案研究......……_............……RFID系統安全性分析，..........……2.1.12.1.2﹃一一2.1.3Rl，ID面臨的安全威脅......……Rl，ID安全研究現狀........……標簽安全特征..................……，二八找n︶11氣乙200八O02八曰1rj連祖︸、︸O八曰，‘，j氣、攤沖︸6︶，了一Q了內‘又︺勺Z匕O八01x二11x1111勺乙，l勺乙勺︸偽乙，︸氣乙，、︺飛︸

5、﹃j、、八j，、，J氣j，、44Jj.1.4連.﹃、︸臼辦‘J2.2.12.2.2超高頻RFID通信協議...........……，...............................……15018000一6C協議簡介.......................................……15018000一6C協議安全性分析.……基于15018000一6C的安全協議設計…，…設計目標及考慮二，.……，........

6、........……認證協議，..........。，……加密算法工作模式..........……，.....……2.3.12.3.22.3.3，︸、J:，白22.4本章小結，...……，..........................……，…，..............................................……，............……第三章RfID安全標簽芯片設計........……，......

7、......……，..............................................……，.....……3.1超高頻RFID標簽架構...........……‘.......……，一，.................................……，..........……，二3.2即ID安全標簽設計需求分析……，......……，...........……‘.......................

8、..............……3.2.1面積約束，.........……，..........................................……‘...........................……_......……3.2.2時間約束.，.......................……，..............................................................

9、......……3.2.3功耗約束......……、.........................……，...……，...........................................……，.，.…3.3RFID安全標簽孵基帶架構……，.......……‘…，.……，...................................……，..…3.3.1數據鏈路層.…，..……_........……，.....

10、...……，.....................……，.........……，................……3.3.2協議處理層..……、.....................……，...........................……，.................……_...……，..…3.3.3數字基帶架構........................……_._..............……，.....

11、......……，......................……3.4數字基帶設計時序優(yōu)化.......................................……，二，，.........……，..…，....................……3.5數字基帶的低功耗設計考慮.……，.…，..........................................……，..............…3.5.1數字電路

12、的功耗.....................……‘....................……，._......................……_........……3.5.2門控時鐘設計.......……，........……，.........................................……，....................……3.6本章小結…，..........................

13、..............……，…，.........................……‘二‘....................……，第四章低功耗AES算法電路設計............................……，..............................……，..…，.，..............……4.1RFID標簽安全算法選擇.…，.........................……，.

14、.....……、.......................................……4.2AES算法簡介..............................................................................……，......................……4.3低功耗AES算法硬件實現........……，.‘..…，....……，..……、............

15、...........................……4:315盒硬件實現.……‘_一，.....……‘..…，..........................................……，，................……4.3.2高效列混合運算的實現二，................................……、..........................……，.......……4:33數據通路

16、...............……，‘，.‘……_..……，.............................................……，.......……‘..…4.3.4AES算法實現結果................……，......……，…卜.................……，._......................……4.4本章小結................................

17、...……，.....................................……，..……，..................……第丘章電路實現和驗證...........……，....................................................................................……，.…...…5.1系統實現.....................……_.

18、…，.......……，..................……，....……，.............................……摘要摘任石3丈射頻識別(RadioFrequencyIdentification，RFID)技術已經在社會生活的物流管理、門禁、智能識別等方而有著廣泛的應用，極大地便利了人們的生活。然而隨著孫ID技術的不斷發(fā)展，其帶來的安全威脅和隱私問題也越來越引起更多的關注。燈m安全問題己被公認為是阻礙這項技術

19、進一步發(fā)展的最大瓶頸之一。本文針對Rfm標簽的安全性進行分析和研究，提出了增強15018000一6C協議安全性的安全方案，并完成了標簽芯片的電路實現、流片一和測試驗證。在辦議層，分析了現有一15018000一6C協議，指出其在新的應用中可能面臨的安全威脅并提出了基于相應的安全方案該方案中的標簽讀寫器雙向認證辦議能夠有效防止跟蹤、偽造、非法訪問和篡改等風險，基于第三方的密鑰分配管理方案可以有效地提高整個系統的安全性讀寫器和標簽之間的數據通

20、信采用了基于改進的分組密碼輸出反饋模式(OFB)的加密機制，不僅提高了數據流的加密效率，還實現了密碼算法模塊的復用以達到降低芯片成本的目的。在電路設計方面，選擇了適合低成本、低功耗應用的狀態(tài)機架構，并進行了時序和功耗方面的優(yōu)化:標簽安全模塊以一個低功耗、低成木的AES算法模塊為核心，為標簽安全協議提供可靠的硬件支持。在系統實現方面，本文對標簽安全基帶進行了FPGA功能驗證，并在SMICo_13EE一廠藝上完成了整個標簽芯片一的ASIC實