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2.45GHz RFID加密卡的研究与开发

付琪  
【摘要】: 射频识别技术(Radio Frequency Identification)是一种自动识别技术,通过无线射频的方式进行非接触双向数据通信,对目标进行识别。RFID技术具有识别距离远、识别速度快、识别准确率高、多目标识别、运动目标识别、抗干扰能力强、无接触操作、使用寿命长等特点[1]。虽然射频识别技术应用十分广泛,但是在应用中还存在着一个不可忽视的隐患:缺乏安全机制。RFID系统的标签和读写器之间采用了无线射频通信,这在给系统数据传输提供灵活性和方便性的同时,也使传递的信息暴露无线环境中,这无疑是信息安全的重大威胁。显而易见,没有可靠的信息安全机制,就无法有效保护RFID标签中的数据信息。 本文针对RFID的安全性问题进行深入研究,结合广东省教育部产学研结合项目《2.45GHz射频识别系统阅读器的研制》,在项目研究完成的基础上,提出了一种基于FPGA硬件加密的2.45GHz RFID标签卡方案。本文做的工作有: 首先,研究了DES和3DES算法理论。采用自顶向下的方式设计了3DES算法系统,在Xilinx的集成开发环境下,用Verilog DHL语言实现了RTL级电路设计。并在Modelsim 5.3平台上,实现了功能的行为仿真。 其次,提出了2.45GHz RFID加密卡的硬件设计方案,主要包括:微处理器设计、射频收发器设计、FPGA系统设计和电源设计等几个部分,并详细的分析了各个硬件设计之间的接口连接方式。 最后,在2.45GHz RFID加密卡固件的安全协议基础上,介绍了微处理器和射频收发器寄存器的配置过程,并给出了实现加密标签固件的状态转换和工作流程。


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