結合物性的物聯網RFID信息安全技術研究

《結合物性的物聯網RFID信息安全技術研究》是依託中國科學技術大學，由王剛擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：結合物性的物聯網RFID信息安全技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：王剛
• 依託單位：中國科學技術大學

中文摘要

當前物聯網RFID信息安全主要建立在RFID標籤信息加密認證以及RFID晶片的防克隆技術之上。一個被忽視的RFID系統基本安全條件是：確保具有不可克隆晶片並儲存有經過安全加密信息的RFID標籤，被附著於其應該附著的物體上。否則，RFID系統信息安全將成為無本之源。因此，需要探索從RFID系統信息源頭開始的安全機制。為此，我們提出將RFID標籤附著物體在閱讀器UHF電磁波輻照下的回響特徵與標籤綁定，即在通常的RFID信息中綁定物性特徵，構成一個新的RFID系統安全框架。本項目擬通過研究附著有RFID標籤的不同材質、不同形狀的物體在UHF 電磁波照射下激發的表面波、爬行波產生機理及特點，在標籤上設計可有效感知並提取物性特徵的耦合結構及電路，針對若干典型物體設計並測試可綁定物性的新型RFID標籤，並研究結合物性特徵的RFID系統安全技術。通過此項研究，為未來物聯網中的物性綁定安全技術打下基礎。

結題摘要

確保具有不可克隆晶片並儲存有經過安全加密信息的RFID標籤，附著於其應該附著的物體上，是RFID 系統信息安全的基石。本項目提出在通常的RFID標籤回響中綁定附著物體物性的特徵回響，設計結合物性的RFID標籤，構成一個新的RFID 系統安全框架。通過項目實施，提出、形成了一整套設計對RFID附著物體物性參數（材質電磁參數）具有高敏感度的安全標籤的設計方法和技術。在項目研究中，首先在RFID標籤設計中採用優選天線結構，並進行多目標最佳化，實現標籤對物性參數（材質電磁參數）變化的高敏感度設計；在此基礎上，提出了物性感測器的概念，著力研究了可以對非定拓撲結構進行搜尋、並對多項性能進行多目標最佳化的高性能算法，給出了高敏感度物性感測器（物性耦合結構）的設計技術；最後，針對無源感知敏感度提升的難題，提出在RFID晶片與物性感測器間，通過設計敏化電路，顯著地提升無源RFID物性感測的敏感度。項目還針對典型的理想介質物體、導電材質物體、金屬結構物體分別給出了綁定物性的新型RFID標籤設計，並搭建了測試系統進行測試驗證。此外，項目還設計了RFID二維碼，將RFID標籤與二維碼進行一體化設計並採用混合列印製造，從一個新的角度有效地改進了二維碼與RFID標籤的安全性。通過這些研究和技術，為未來物聯網中的物性綁定安全設計打下了基礎。