RFID技術的應用及發展
2)頻分多址(FDMA) 通過給閱讀器分配不同估道,降低閱讀器之間發生沖突的概率。
3)時分多址(TDMA) 基于TDMA方式的防沖突協議已被大多數國際標準采納,其中ALOHA協議和二進制樹協議就采用TDMA方式。
1.3.2 RFID防沖突算法的新進展
防沖突算法是RFID解決多目標識別的關鍵技術,具體可分為標簽防沖突和閱讀器防沖突2大類型。當閱讀器信號范圍內存在多個標簽,同一時刻有2個或以上的標簽向閱讀器發送信息時,就會產生標簽沖突,解決途徑是使用Aloha或二進制樹搜索防沖突算法。Aloha防沖突算法由于延遲時間和檢測時間是隨機分布的,是一種不確定性算法,可分為非時隙、時隙以及自適應Aloha防沖突算法,其中自適應Aloha方法的信道利用率最高。先對標簽的數量進行動態估計,然后根據一定的優化準適應選取延遲時間和幀長,其優點是能顯著提高識別速率,缺點是復雜度明顯提高。基于Aloha協議的防沖突算法不能完全解決沖突,可能存在“標簽饑餓”問題,即某特定標簽在很時間都沒有被識別。
2 RFID信息安全
RFID的保密性相對于條碼識別等傳統的識別系統具有較好的保密性,但是其數據非常容易受到攻擊,主要是芯片以及芯片在讀寫數據的過程中容易被他人攻擊。所以,保護存儲在RFID芯片數據的安全是一個關鍵的問題。最新的RFID標準重新設計了UHF空中接口協議,該協議用于管理從標簽到讀卡器的數據的移動,為芯片中存儲的數據提供了一些保護措施。新標準采用“一個安全的鏈路”,保護被動標簽免于受到大多數攻擊行為。當數據被寫入卷標時,數據在經過空中接口時被偽裝。從卷標到讀卡器的所有數據都被偽裝,所以當讀卡器在從卷標讀或者寫數據時數據不會被截取。一旦數據被寫入卷標,數據就會被鎖定,這樣只可以讀取數據,而不能被改寫,就是具有人們常說的只讀功能。
沒有可靠安全機制,對于只讀標簽中的數據信息無法進行很好的保密,對于可讀可寫標簽,還存在電子標簽上的信息被惡意更改的隱患。如果電子標簽中的信息被竊取甚至惡意更改,將來可能帶來無法估量的損失。
解決這些安全問題的一個途徑就是研究RFID標簽加密技術。加密技術可用來防止未授權的窺探者取得或篡改電子標簽信息,但目前只有少數RFID芯片能夠處理壓入加密鑰等較復雜的工作。此外,能夠處理這些工作的RFID標簽,都是市面上最昂貴的產品。因此,目前的RFID技術要想在對信息有保密要求的軍事等項目展開應用還存在著障礙。從國家安全的高度考慮,應該積極開發自己的RFID加密技術。
新的EPCgolbal超頻第二代協議標準增強了無源標簽的安全性能。據EPCglobal產品管理總監Sue Hutchinson介紹,新標準不僅提供了密碼保護,而且能對數據從標簽傳輸到讀取器的過程進行加密,而不是對標簽上的數據進行加密。
隱私安全問題主要體現在RFID標簽上。一種想法是“軟屏蔽器”(soft blocker)。它能加大對顧客的隱私偏好的保護,不過這是在商品已經購買之后。在銷售點,顧客會出示其會員卡,通過這張卡就能看到其隱私偏好的數據。“商品購買之后,銷售點就會立即對隱私數據進行更新,保證這些數據不會被某些讀取器讀取,比如供應鏈讀取器。”RSA實驗室RFID解決方案構架師Dan Bailey說。軟屏蔽器可能是解決RFID標簽隱私問題的一個好辦法,在EPCglobal第二代標簽中就加入了這種功能。
借鑒其他網絡技術。在零售商店中,或者在貨物從一個地點運輸到另一個地點的過程中,有很多機會可以覆蓋甚至修改RFID標簽上的數據。這種漏洞在公司用來處理貼有RFID標簽的貨箱、托盤或其他貨物的網絡上同樣存在。這些網絡分布在公司的配送中心、倉庫或商店的后臺。未經安全處理的無線網絡,給攔截數據帶來了機會。而在RFID讀取器的后端是非常標準化的互聯網基礎設施,因此,RFID后端的網絡存在的安全問題及其機會和互聯網是一樣的。
在讀取器后端的網絡中,完全可以借鑒現有的互聯網絡的各種安全技術。解決辦法是,確保網絡上的所有閱讀器在傳送信息給中間件(中間件再把信息傳送給企業系統)之前都必須通過驗證,并且確保閱讀器和后端系統之間的數據流是加密的。部署RFID閱讀器時應采取一些非常切合實際的措施,確保驗證后方可連入企業網絡,并且不會因為傳輸而被其他人竊取重要信息。比如,基于Symbol Technologies和ThingMa-gic等公司的技術的閱讀器支持標準的網絡技術,包括防止未授權者訪問的內置驗證方法。
為了防止有人竊聽RFID閱讀器發出的功率較高的信號,采用名為“無聲爬樹”的反竊聽技術的方法。Burt Kaliski表示,在RFID無線接口的限制范圍內,這種方法可確保閱讀器絕不重復發送標簽上的信息。RFID標簽上的數字不是由閱讀器播送,而是被間接引用,接收端中間件知道該如何解釋這些數字,而竊聽者卻不知道。
“透明”引發的數據危機雖然RFID技術的應用提高了整個供應鏈的透明度,但由此也引發了人們對數據安全的擔憂。企業對數據需要有很強的安全感,對于企業而言,他們的數據包括與他們業務相關的信息數據,不再僅僅是他們自己的數據,也是他們貿易伙伴的數據。
3 RFID技術的研究現狀
至今,RFID技術已經在很多領域中得到應用。射頻識別技術在國外發展得很快,RFID產品種類很多。在市場需求方面,世界上最頂尖的零售業巨頭沃爾瑪、Tesco、麥德龍要求其供應商提供的商品必須有RFID標簽;在中間軟件開發上,有微軟、甲骨文(Oracle)、Sun等IT巨頭宣布進軍RFID的軟件開發;在硬件設備供應上,Motorola、Alien、飛利浦、德州儀器、IBM等宣布針對日益成熟的RFID智能卡市場進行戰略聯盟;在技術標準方面,各國及相關國際組織都在積極推進RFID技術標準的制定,但是目前還沒有形成統一的國際標準,當前主要的標準有歐美的EPC規范,日本的UID(Ubiquitous ID)規范和ISO18000系列標準。
中國近年來也一直在大力發展RFID技術。目前,國內RFID產業鏈已經基本建立,主要集中在上海、深圳、北京等地,其中上海以芯片為主(如復旦微電子、上海華虹等),而深圳則以封裝、應用占優勢(如先施、遠望谷等),北京在系統集成方案等方面得到快速發展。
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