【文章內(nèi)容簡介】 簽從閱讀器電磁場獲得能量時自動更新標識符s k+1=H (sk)。采用匿名ID，隱私侵犯者即使在消息傳遞過程中截獲標簽信息也不能獲得標簽的真實ID。該方案通過第三方數(shù)據(jù)加密裝置采用公鑰加密、私鑰加密或者添加隨機數(shù)生成匿名標簽ID。雖然標簽信息只需要采用隨機讀取存儲器(RAM)存儲，成本較低，但數(shù)據(jù)加密裝置與高級加密算法都將導(dǎo)致系統(tǒng)的成本增加。因標簽ID加密以后仍具有固定輸出，因此，使得標簽的跟蹤成為可能，存在標簽位置隱私問題。 我們對當前各個技術(shù)之間的特性進行了比較,如表41所示：表41 RFID隱私保護技術(shù)比較解決方案隱私與安全特性成本(算法復(fù)雜度，存儲空間，制造成本)額外負擔(給顧客帶來的不便)對RFID進一步應(yīng)用的影響數(shù)據(jù)保護防止跟蹤前向保護1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 滿意 部分滿意 不滿意 不涉及 RFID隱私保護技術(shù)局限性 RFID系統(tǒng)隱私保護現(xiàn)有研究工作存在以下局限性：(1) 隱私數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)性研究不足。雖然隱私數(shù)據(jù)保護方法引起了研究人員的廣泛興趣，近年來也出現(xiàn)了豐富的研究成果。然而，現(xiàn)有的研究基本上主要指對傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)隱私保護中的若干個點進行的分散性研究，缺乏整體性、系統(tǒng)性與完整性。尤其是在系統(tǒng)整體層面上，缺乏對隱私保護需求的完整分析與探討。截至目前為止，尚缺乏對RFID系統(tǒng)中隱私問題及解決方案系統(tǒng)的、單獨的、全面的綜述。(2) 隱私數(shù)據(jù)防泄漏技術(shù)研究不足。隱私數(shù)據(jù)防泄漏是極具研究價值的領(lǐng)域。雖然目前已經(jīng)有很多單位致力于數(shù)據(jù)防泄漏的研究與實踐，并在特定領(lǐng)域給出了相對合理的解決方案，但是尚存在很多問題沒有解決，如缺乏對隱私數(shù)據(jù)的定義、篩選、查找、分級規(guī)則，缺乏適用于RFID系統(tǒng)的輕量級隱私數(shù)據(jù)加密解密技術(shù)及針對于具體應(yīng)用需求的細粒度加密方法（如只對消費者姓名加密而不對消費信息加密等）。(3) 密鑰管理方法研究不足。隱私數(shù)據(jù)保護的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)加密，由于加密數(shù)據(jù)需要實用密鑰，隱私數(shù)據(jù)防泄漏的強度很大程度上取決于密鑰的安全性，因此密鑰管理在加密過程中占據(jù)至關(guān)重要的地位。針對RFID系統(tǒng)密鑰管理研究雖然取得了許多成果，但是研究遠不夠深入、全面和系統(tǒng)，還有很多亟待解決的問題，主要體現(xiàn)在：對RFID系統(tǒng)自身的異構(gòu)特點考慮不足，在高效性、安全性、健壯性和容錯性方面都需要改進；尚未針對RFID系統(tǒng)大規(guī)模異構(gòu)的特性提出系統(tǒng)的密鑰管理模型，以便給出異質(zhì)網(wǎng)元的密鑰管理協(xié)議設(shè)計的標準返范例。綜上所述，RFID系統(tǒng)標簽與閱讀器之間的通信利用的是無線信號，屬于一種無線網(wǎng)絡(luò)，而傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)形態(tài)中隱私保護技術(shù)的簡單疊加不足以滿足RFID系統(tǒng)隱私保護技術(shù)的新要求，特別是隱私數(shù)據(jù)的篩選方法、數(shù)據(jù)防泄漏技術(shù)、密鑰的發(fā)放方法、授權(quán)機制等均需要改進。因此，需要對RFID系統(tǒng)環(huán)境下新型隱私數(shù)據(jù)保護技術(shù)進行研究。5 RFID系統(tǒng)新型隱私數(shù)據(jù)保護技術(shù)的研究方法 在RFID系統(tǒng)環(huán)境下，隱私數(shù)據(jù)保護技術(shù)并不是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)隱私數(shù)據(jù)保護技術(shù)的簡單疊加，不能滿足RFID系統(tǒng)的新需要，因此本文根據(jù)RFID系統(tǒng)的新特點，以傳感網(wǎng)隱私數(shù)據(jù)保護技術(shù)研究為基礎(chǔ)，整合原有網(wǎng)絡(luò)的隱私數(shù)據(jù)保護技術(shù)，提出建立適用于RFID系統(tǒng)大規(guī)模發(fā)展的新型隱私數(shù)據(jù)保護技術(shù)。這一技術(shù)包括了對RFID系統(tǒng)篩選隱私數(shù)據(jù)、對篩選后的數(shù)據(jù)進行加密，如何進行密鑰分配管理等三個方面。該技術(shù)包括三項內(nèi)容：隱私數(shù)據(jù)篩選方法、隱私數(shù)據(jù)的細粒度加密方法和密鑰管理方法。 數(shù)據(jù)保護的通常方法是對數(shù)據(jù)整體或局部進行加密。對資源不足的RFID系統(tǒng)來說對具有關(guān)聯(lián)性及語義性、海量性、多態(tài)性等數(shù)據(jù)進行加密是不可行的這種方法將帶來非常繁重的加密工作量，解密時間也會很長。 另外，對于有結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的整體加密還會帶來一個新的挑戰(zhàn)，即如何對需要加密的信息進行查詢。比如數(shù)據(jù)庫中相當一部分甚至絕大部分數(shù)據(jù)都是普通數(shù)據(jù)，不是隱私數(shù)據(jù)，因而比較好的解決辦法是僅對不同需求的隱私數(shù)據(jù)進行加密。因此需要制定一套完善的隱私數(shù)據(jù)定義、查找、分級規(guī)則，這樣可以只對隱私數(shù)據(jù)進行篩選和保護，因而可以降低加解密模塊的負擔。有關(guān)隱私數(shù)據(jù)篩選現(xiàn)在還存在很多問題，一方面是有效數(shù)據(jù)，另一方面是劣質(zhì)數(shù)據(jù)。對此現(xiàn)有以下觀點： 健全統(tǒng)計法律制度和完善統(tǒng)計工作程序上的研究，這對于提高統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)量是十分重要的。但在很多時候，系統(tǒng)誤差所帶來的劣質(zhì)數(shù)據(jù)是不可避免的，在這種情況下，更應(yīng)該考慮如何找出這些劣質(zhì)數(shù)據(jù)并加以剔除，以提高整體統(tǒng)計數(shù)據(jù)的質(zhì)量。 所謂劣質(zhì)數(shù)據(jù)可以認為就是在所獲統(tǒng)計數(shù)據(jù)中偏離總體期望過遠的觀測數(shù)據(jù)。對得到的大量觀測值不進行必要的篩選就直接分析其規(guī)律性，其危害不僅僅體現(xiàn)在處理大量復(fù)雜的數(shù)據(jù)所帶來的一般性問題。更嚴重的后果是，由于那些劣質(zhì)數(shù)據(jù)所導(dǎo)致的對樣本分析的偏差，從而影響對總體分布的判斷。具體解決方法如下：對原始資料偏誤的監(jiān)控技術(shù)的研究中，將樣本觀測值隨機分成若干組，然后分析各組間的顯著性差異情況，以判定樣本中是否有劣質(zhì)數(shù)據(jù)。關(guān)于統(tǒng)計數(shù)據(jù)中異常值的檢驗方法的研究中，通過分析樣本觀測值的次序統(tǒng)計量的跳躍度，來尋找樣本中的劣質(zhì)數(shù)據(jù)，但是這種方法不適合在大樣本下使用。楊清關(guān)于抽樣調(diào)查中系統(tǒng)誤差問題的分析中，表明了誤差的難以避免性，并主要研究了如何從改進抽樣方案和設(shè)計好的統(tǒng)計量這兩方面避免誤差的影響。 關(guān)于將剔除中位數(shù)偏差數(shù)據(jù)法用于招投評標的研究，給出了一個簡單可行的進行數(shù)據(jù)篩選的方法，但并沒有說明其具體數(shù)據(jù)篩選標準的選取的方法。 利用matlab生成大量服從正態(tài)分布的隨機數(shù)來模擬樣本觀測值，再在不同的數(shù)據(jù)篩選標準下，檢驗經(jīng)過數(shù)據(jù)篩選后的模擬樣本觀測值的正態(tài)性，以比較各數(shù)據(jù)篩選標準的優(yōu)劣。 RFID系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)以明文形式存于網(wǎng)絡(luò)中，其存儲形式可能是分布式的也可能使集中式的，但都會受到安全威脅，通過加密技術(shù)可以有效保護隱私數(shù)據(jù)，同時必須考慮安全和性能的平衡，因此加密粒度和加密算法的選取和設(shè)計顯得尤為重要。加密粒度可以分為表級、行級、列級、數(shù)據(jù)項級，不同加密粒度特點不同，加密粒度越小靈活度越高安全性越好，但是實現(xiàn)技術(shù)也越復(fù)雜，需根據(jù)隱私數(shù)據(jù)篩選情況，選擇合適的加密粒度，例如：對于表級隱私數(shù)據(jù)，通過研究建立的密鑰管理方法分配的不同表密鑰，進行表級加密，該方式實現(xiàn)簡單，但是并不是表中多有的數(shù)據(jù)都是隱私數(shù)據(jù)。在不同需求下，對隱私數(shù)據(jù)的定義和加密對象會有不同，并且表級密鑰泄漏后會使得表中所有的數(shù)據(jù)均丟失。因此，需要針對不同的應(yīng)用場景選擇細粒度的加密方法，即使數(shù)據(jù)泄漏也是某一粒度下的數(shù)據(jù)暴露，不會造成大規(guī)模的數(shù)據(jù)泄漏事件發(fā)生。這種加密方法更加靈活，安全性最高，但是技術(shù)也最復(fù)雜。 在RFID系統(tǒng)的應(yīng)用中，密碼技術(shù)在信息的安全的保密性、完整性及可獲取性等都有涉及。其在射頻識別系統(tǒng)安全中的應(yīng)用主要有信息的傳輸保護、認證及數(shù)字電子簽名等幾種模式，密碼技術(shù)的重要方面就是對傳輸?shù)男畔⑦M行保護。 RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸原理 射頻識別系統(tǒng)中射頻電子標簽與讀寫器之間的作用距離是衡量射頻識別系統(tǒng)應(yīng)用中的一個重要問題，在通常情況下，作用距離可以定義為射頻電子標簽與讀寫器之間能夠可靠交換數(shù)據(jù)的距離。射頻識別系統(tǒng)的作用距離與射頻標簽和讀寫器之間的配合密切相關(guān)，是一項綜合指標。根據(jù)數(shù)據(jù)交換方式不同，可以分為負載調(diào)制和反向散射調(diào)制。 （1）反向散射調(diào)制 ，讀寫器和電子標簽之間的作用距離有幾米，但是載波的波長僅僅有幾到幾十厘米。在這種情況下，讀寫器和電子標簽的能量傳遞方式為反向散射調(diào)制 反向散射調(diào)制是指無源射頻識別系統(tǒng)中射頻電子標簽將數(shù)據(jù)發(fā)送讀寫器時采用的一種通信方式，發(fā)送信號時有兩種電平信號，信號調(diào)制是通過一個簡單的混頻器與中頻信號完成的，阻抗開關(guān)作用是改變天線的發(fā)射系數(shù)，從而對載波信號完成調(diào)制。這種數(shù)據(jù)調(diào)制方式與普通的數(shù)據(jù)通信方式有很大的區(qū)別，因為在整個數(shù)據(jù)通信鏈中，僅存在一個發(fā)射機。 （2）負載調(diào)制 由于通過準靜態(tài)場的耦合實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換是遠距離低頻射頻識別系統(tǒng)的特點