基于ECC的RFID標(biāo)簽芯片數(shù)字基帶控制器的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、RFID是一項(xiàng)允許數(shù)據(jù)通過無線信道進(jìn)行傳播和實(shí)現(xiàn)身份識別的認(rèn)證技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)（IOT）、交通卡、門禁卡以及小額支付領(lǐng)域。然而，由于目前尚未形成公認(rèn)的RFID安全認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，以及對RFID系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性和隱私性的擔(dān)憂，阻礙了RFID的發(fā)展。針對RFID在有限資源條件下的安全要求，橢圓曲線加密算法（ECC）因其具有高安全、低密鑰長度的特點(diǎn)，成為解決RFID系統(tǒng)中數(shù)據(jù)安全問題的方法之一。
　　首先，本文從數(shù)學(xué)的角度深入

2、分析橢圓曲線上數(shù)據(jù)的運(yùn)算特點(diǎn)，并詳細(xì)分析Montgomery梯形算法的電路結(jié)構(gòu)和優(yōu)化方法?；赟chnorr認(rèn)證方案和ISO/IEC14443協(xié)議，本文還給出一種較為簡單的身份認(rèn)證方案和指令實(shí)現(xiàn)流程。
　　其次，為保證數(shù)據(jù)通信時(shí)的安全性要求，本文提出一種基于線性反饋移位寄存器（LFSR）的流密鑰計(jì)算方法和數(shù)據(jù)加密方案。此外，本文采用了時(shí)鐘選擇器、寄存器復(fù)用、門控時(shí)鐘、異步計(jì)數(shù)器等策略，以滿足RFID系統(tǒng)的低功耗、低面積與高效計(jì)算之

3、間的平衡，使得此基于ECC的RFID數(shù)字基帶控制器能應(yīng)用于實(shí)際場合。
　　最后，本文對整個(gè)設(shè)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行仿真，F(xiàn)PGA驗(yàn)證和版圖實(shí)現(xiàn)。本文給出了二進(jìn)制域GF(2163)上的橢圓曲線標(biāo)量點(diǎn)乘運(yùn)算的仿真結(jié)果，并對Schnorr認(rèn)證和加密通信過程進(jìn)行仿真和分析。經(jīng)仿真分析，一次典型的Schnorr認(rèn)證和標(biāo)量點(diǎn)乘的完成時(shí)間分別為40ms和12.5ms，滿足RFID系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求。在HJTC0.25μm2P5M EEPROM工藝下，數(shù)字基