【摘 要】
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射频识别（Radio Frequency Identification,RFID）技术是一种利用射频信号实现非接触式的无线通信技术,RFID阅读器可以读取识别范围内的多标签数据。RFID技术是物联网感知层的重要组成部分,已广泛应用于身份认证、物流运输、安全溯源等领域。特别是在身份认证和物流运输应用中,对RFID标签所标识的对象进行安全验证,以此来保证RFID系统安全。本文针对RFID技术在身份认证
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射频识别（Radio Frequency Identification,RFID）技术是一种利用射频信号实现非接触式的无线通信技术,RFID阅读器可以读取识别范围内的多标签数据。RFID技术是物联网感知层的重要组成部分,已广泛应用于身份认证、物流运输、安全溯源等领域。特别是在身份认证和物流运输应用中,对RFID标签所标识的对象进行安全验证,以此来保证RFID系统安全。本文针对RFID技术在身份认证和物流运输应用中存在的安全隐患,分别提出双重认证方法和物品认证方法,提高RFID系统应用安全。主要研究内容如下:（1）针对身份认证中存在的假冒攻击、重放攻击、模拟攻击和暴力破解攻击等安全问题,本文基于RFID标签间的感应耦合原理并结合人体手指的阻抗,提出一种双重认证方法,在抵抗常见攻击的情况下,实现对人和标签的双重认证。由于信号在传播过程中,信号中的相位值会发生跃变并易受到周围环境的影响,本文采用相位解缠算法和卡尔曼滤波算法去除相位跃变点和周围噪声的影响。针对无法保证认证者每次在认证时产生的相位特征曲线的幅度和长度都相同的问题,本文提出相位特征优化算法考虑了特征曲线幅度和长度的差异。基于提取的特征,采用K最近邻分类算法结合优化的快速动态时间规整算法实现标签和人的双重认证。（2）针对物品在运输过程中存在被替换的安全隐患,本文基于不同物品对RFID信号有不同的反射能力的原理,提出一种物品认证方法,实现在不拆开包裹的情况下对物品进行认证识别,解决物品在运输过程中被非法者替换的安全问题。针对RFID系统中相位跃变和噪声问题,本文采用相位去缠算法和小波去噪算法对相位数据进行预处理。由于RFID信号除了被包裹中的物品反射之外,环境中的其它物品同样会反射RFID信号,本文分析了信号传播模型并建立了特征提取模型,只提取与包裹中的物品相关的反射信号。搭建卷积神经网络模型,利用卷积神经网络训练学习RFID信号特征,实现物品运输过程中的安全认证。（3）针对以上提出的双重认证方法和物品认证方法,结合RFID硬件设备、系统架构设计、工作流程设计以及数据表设计,本文实现了基于RFID的物流运输安全认证原型系统并对相关功能进行测试,验证了双重认证方法和物品认证方法的合理性和可行性。利用双重认证方法,验证领取物品的乘客的合法身份,防止物品被误领。利用物品认证方法,认证物品在运输过程中的安全性,防止物品被非法者替换。
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