快递rfid系统中标签防碰撞算法和安全协议的研究

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1、分类号UDCTN920049岛号!Q2窆窆S!童Q墨Q2蜃@江荨大擎硕士学位论文快递RFID系统中标签防碰撞算法和安全协议的研究Theresearchoftaganti-·collisionalgorithmandsecurityprotocolinRFIDdeliverysystem申请学位级别亟±学科(专业)通信皇信皇丕统论文提交日期2014．4论文答辩日期2014．6．9学位授予单位和日期江菱太堂2Q!垒：鱼答辩委员会主席评阅人独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究

2、工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：诗摘。谚乙9叶年6月气日学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文

3、档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生处办理。本学位论文属于不保密团。学位论文作者签名：许籀、谚乙夕叶年6月'日指导教师签名：I铽黾受1pI争年6月7D日江苏大学硕士学位论文摘要近年来随着网络购物的兴起，我国快递业迎来了“井喷”，但是快递业的信息化程度仍然较低。RFID

4、技术具有存储量大、识别范围广、多目标识别等特点。采用RFID技术不但能解决快递在中转和派发过程中可能出现的错件、漏件问题，而且还能够提高其安全性和可靠性，实现整个快递业向更高效、信息高度集成化的方向升级。多标签防碰撞技术和安全认证技术是RFID领域的关键技术，同时也是论文对基于RFID快递系统的主要研究内容。快递RFID系统中标签数目庞大，而常用的防碰撞算法识别时间较长且只适用于标签数量较少的场合，论文由此提出了一种改进的二进制防碰撞算法。该算法利用标签自身的异或值和读写器检测到的第一、二碰撞位，缩小了读写器

5、的搜索范围，减少了标签响应的个数，从而有效避免了标签之间不必要的冲突；同时通过标签的异或值来识别标签，在碰到仅存在两个比特位出现碰撞的情况，读写器就可以直接完成这两个标签的识别，提高了识别效率。论文给出了改进的二进制防碰撞算法的详细实现流程，并在MATLAB平台上用仿真的方法，从读写器的请求次数、读写器和标签之间总的数据通信量两个方面证明了改进算法适合应用于具有大量标签的快递RFID系统。针对快递RFID系统面临的假冒、重放以及去同步化等安全隐私的威胁，论文提出了一种改进的基于Hash函数的安全协议。该协议提

6、供了相互认证和标签ID更新机制，从而阻止假冒攻击、重放攻击等安全问题；同时，针对去同步攻击的问题，改进协议通过在后端服务器中保持更新前后的纪录，当标签因为去同步攻击从而导致后台服务器无法实现身份认证时，后端服务器可以通过读取以前的记录从而完成对标签的认证。另外，后端服务器存储标签的所有相关信息由唯一的ID索引，从而提高了协议的执行效率。论文给出了改进协议的详细执行流程，并从理论上分析了改进协议安全性能和执行性能。论文最后通过建立协议的理想化模型，运用BAN逻辑的形式化分析方法，进一步证明了改进协议的安全性。关

7、键词：RFID，快递业，二进制防碰撞算法，安全协议，Hash函数快递RFID系统中标签防碰撞算法和安全协议的研究ABSTRACTNowadays，asonlineshoppingspringsup，ourdeliveryindustrybecomesprosperous，thoughtheinformationtechnologyremainslowlevel．RFIDtechnologywhichcharacterizedbybigmemorycapacity，wideidentificationrange

8、andmulti-targetrecognitioncannotonlysolvethemissort，improvethesecurityandreliabilityandmakethewholedeliveryindustrymoreefficientandintegrated．Multi-tagsanti—collisiontechnologyandsecurityauthentication