【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 簽從閱讀器電磁場(chǎng)獲得能量時(shí)自動(dòng)更新標(biāo)識(shí)符s k+1=H (sk)。采用匿名ID，隱私侵犯者即使在消息傳遞過(guò)程中截獲標(biāo)簽信息也不能獲得標(biāo)簽的真實(shí)ID。該方案通過(guò)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(jī)數(shù)生成匿名標(biāo)簽ID。雖然標(biāo)簽信息只需要采用隨機(jī)讀取存儲(chǔ)器(RAM)存儲(chǔ)，成本較低，但數(shù)據(jù)加密裝置與高級(jí)加密算法都將導(dǎo)致系統(tǒng)的成本增加。因標(biāo)簽ID加密以后仍具有固定輸出，因此，使得標(biāo)簽的跟蹤成為可能，存在標(biāo)簽位置隱私問(wèn)題。 我們對(duì)當(dāng)前各個(gè)技術(shù)之間的特性進(jìn)行了比較,如表41所示：表41 RFID隱私保護(hù)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(chǔ)空間，制造成本)額外負(fù)擔(dān)(給顧客帶來(lái)的不便)對(duì)RFID進(jìn)一步應(yīng)用的影響數(shù)據(jù)保護(hù)防止跟蹤前向保護(hù)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(hù)技術(shù)局限性 RFID系統(tǒng)隱私保護(hù)現(xiàn)有研究工作存在以下局限性：(1) 隱私數(shù)據(jù)保護(hù)系統(tǒng)性研究不足。雖然隱私數(shù)據(jù)保護(hù)方法引起了研究人員的廣泛興趣，近年來(lái)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(duì)傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)隱私保護(hù)中的若干個(gè)點(diǎn)進(jìn)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(duì)隱私保護(hù)需求的完整分析與探討。截至目前為止，尚缺乏對(duì)RFID系統(tǒng)中隱私問(wèn)題及解決方案系統(tǒng)的、單獨(dú)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?jī)r(jià)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(shí)踐，并在特定領(lǐng)域給出了相對(duì)合理的解決方案，但是尚存在很多問(wèn)題沒(méi)有解決，如缺乏對(duì)隱私數(shù)據(jù)的定義、篩選、查找、分級(jí)規(guī)則，缺乏適用于RFID系統(tǒng)的輕量級(jí)隱私數(shù)據(jù)加密解密技術(shù)及針對(duì)于具體應(yīng)用需求的細(xì)粒度加密方法（如只對(duì)消費(fèi)者姓名加密而不對(duì)消費(fèi)信息加密等）。(3) 密鑰管理方法研究不足。隱私數(shù)據(jù)保護(hù)的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)加密，由于加密數(shù)據(jù)需要實(shí)用密鑰，隱私數(shù)據(jù)防泄漏的強(qiáng)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(guò)程中占據(jù)至關(guān)重要的地位。針對(duì)RFID系統(tǒng)密鑰管理研究雖然取得了許多成果，但是研究遠(yuǎn)不夠深入、全面和系統(tǒng)，還有很多亟待解決的問(wèn)題，主要體現(xiàn)在：對(duì)RFID系統(tǒng)自身的異構(gòu)特點(diǎn)考慮不足，在高效性、安全性、健壯性和容錯(cuò)性方面都需要改進(jìn)；尚未針對(duì)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(jì)的標(biāo)準(zhǔn)返范例。綜上所述，RFID系統(tǒng)標(biāo)簽與閱讀器之間的通信利用的是無(wú)線信號(hào)，屬于一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，而傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)形態(tài)中隱私保護(hù)技術(shù)的簡(jiǎn)單疊加不足以滿足RFID系統(tǒng)隱私保護(hù)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(jī)制等均需要改進(jìn)。因此，需要對(duì)RFID系統(tǒng)環(huán)境下新型隱私數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)進(jìn)行研究。5 RFID系統(tǒng)新型隱私數(shù)據(jù)保護(hù)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(hù)技術(shù)并不是傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)隱私數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)的簡(jiǎn)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(diǎn)，以傳感網(wǎng)隱私數(shù)據(jù)保護(hù)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(hù)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(hù)技術(shù)。這一技術(shù)包括了對(duì)RFID系統(tǒng)篩選隱私數(shù)據(jù)、對(duì)篩選后的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，如何進(jìn)行密鑰分配管理等三個(gè)方面。該技術(shù)包括三項(xiàng)內(nèi)容：隱私數(shù)據(jù)篩選方法、隱私數(shù)據(jù)的細(xì)粒度加密方法和密鑰管理方法。 數(shù)據(jù)保護(hù)的通常方法是對(duì)數(shù)據(jù)整體或局部進(jìn)行加密。對(duì)資源不足的RFID系統(tǒng)來(lái)說(shuō)對(duì)具有關(guān)聯(lián)性及語(yǔ)義性、海量性、多態(tài)性等數(shù)據(jù)進(jìn)行加密是不可行的這種方法將帶來(lái)非常繁重的加密工作量，解密時(shí)間也會(huì)很長(zhǎng)。 另外，對(duì)于有結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的整體加密還會(huì)帶來(lái)一個(gè)新的挑戰(zhàn)，即如何對(duì)需要加密的信息進(jìn)行查詢。比如數(shù)據(jù)庫(kù)中相當(dāng)一部分甚至絕大部分?jǐn)?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(duì)不同需求的隱私數(shù)據(jù)進(jìn)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(jí)規(guī)則，這樣可以只對(duì)隱私數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和保護(hù)，因而可以降低加解密模塊的負(fù)擔(dān)。有關(guān)隱私數(shù)據(jù)篩選現(xiàn)在還存在很多問(wèn)題，一方面是有效數(shù)據(jù)，另一方面是劣質(zhì)數(shù)據(jù)。對(duì)此現(xiàn)有以下觀點(diǎn)： 健全統(tǒng)計(jì)法律制度和完善統(tǒng)計(jì)工作程序上的研究，這對(duì)于提高統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)質(zhì)量是十分重要的。但在很多時(shí)候，系統(tǒng)誤差所帶來(lái)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(jì)數(shù)據(jù)的質(zhì)量。 所謂劣質(zhì)數(shù)據(jù)可以認(rèn)為就是在所獲統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中偏離總體期望過(guò)遠(yuǎn)的觀測(cè)數(shù)據(jù)。對(duì)得到的大量觀測(cè)值不進(jìn)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(lái)的一般性問(wèn)題。更嚴(yán)重的后果是，由于那些劣質(zhì)數(shù)據(jù)所導(dǎo)致的對(duì)樣本分析的偏差，從而影響對(duì)總體分布的判斷。具體解決方法如下：對(duì)原始資料偏誤的監(jiān)控技術(shù)的研究中，將樣本觀測(cè)值隨機(jī)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(jì)數(shù)據(jù)中異常值的檢驗(yàn)方法的研究中，通過(guò)分析樣本觀測(cè)值的次序統(tǒng)計(jì)量的跳躍度，來(lái)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(wèn)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(jìn)抽樣方案和設(shè)計(jì)好的統(tǒng)計(jì)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(píng)標(biāo)的研究，給出了一個(gè)簡(jiǎn)單可行的進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選的方法，但并沒(méi)有說(shuō)明其具體數(shù)據(jù)篩選標(biāo)準(zhǔn)的選取的方法。 利用matlab生成大量服從正態(tài)分布的隨機(jī)數(shù)來(lái)模擬樣本觀測(cè)值，再在不同的數(shù)據(jù)篩選標(biāo)準(zhǔn)下，檢驗(yàn)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)篩選后的模擬樣本觀測(cè)值的正態(tài)性，以比較各數(shù)據(jù)篩選標(biāo)準(zhǔn)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(chǔ)形式可能是分布式的也可能使集中式的，但都會(huì)受到安全威脅，通過(guò)加密技術(shù)可以有效保護(hù)隱私數(shù)據(jù)，同時(shí)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(jì)顯得尤為重要。加密粒度可以分為表級(jí)、行級(jí)、列級(jí)、數(shù)據(jù)項(xiàng)級(jí)，不同加密粒度特點(diǎn)不同，加密粒度越小靈活度越高安全性越好，但是實(shí)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(duì)于表級(jí)隱私數(shù)據(jù)，通過(guò)研究建立的密鑰管理方法分配的不同表密鑰，進(jìn)行表級(jí)加密，該方式實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)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(duì)隱私數(shù)據(jù)的定義和加密對(duì)象會(huì)有不同，并且表級(jí)密鑰泄漏后會(huì)使得表中所有的數(shù)據(jù)均丟失。因此，需要針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景選擇細(xì)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(huì)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(shí)別系統(tǒng)安全中的應(yīng)用主要有信息的傳輸保護(hù)、認(rèn)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(duì)傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行保護(hù)。 RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸原理 射頻識(shí)別系統(tǒng)中射頻電子標(biāo)簽與讀寫器之間的作用距離是衡量射頻識(shí)別系統(tǒng)應(yīng)用中的一個(gè)重要問(wèn)題，在通常情況下，作用距離可以定義為射頻電子標(biāo)簽與讀寫器之間能夠可靠交換數(shù)據(jù)的距離。射頻識(shí)別系統(tǒng)的作用距離與射頻標(biāo)簽和讀寫器之間的配合密切相關(guān)，是一項(xiàng)綜合指標(biāo)。根據(jù)數(shù)據(jù)交換方式不同，可以分為負(fù)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(biāo)簽之間的作用距離有幾米，但是載波的波長(zhǎng)僅僅有幾到幾十厘米。在這種情況下，讀寫器和電子標(biāo)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(wú)源射頻識(shí)別系統(tǒng)中射頻電子標(biāo)簽將數(shù)據(jù)發(fā)送讀寫器時(shí)采用的一種通信方式，發(fā)送信號(hào)時(shí)有兩種電平信號(hào)，信號(hào)調(diào)制是通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的混頻器與中頻信號(hào)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(duì)載波信號(hào)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?yàn)樵谡麄€(gè)數(shù)據(jù)通信鏈中，僅存在一個(gè)發(fā)射機(jī)。 （2）負(fù)載調(diào)制 由于通過(guò)準(zhǔn)靜態(tài)場(chǎng)的耦合實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換是遠(yuǎn)距離低頻射頻識(shí)別系統(tǒng)的特點(diǎn)