加密新技術(shù) RFID標(biāo)簽防偽讓你安全無憂

　　隨著RFID技術(shù)的快速發(fā)展和RFID電子標(biāo)簽的生產(chǎn)成本不斷降低，RFID標(biāo)簽防偽技術(shù)的應(yīng)用也得到了極大的普及，逐步出現(xiàn)在各行各業(yè)當(dāng)中，如交通出行、票務(wù)安全、商品防偽等領(lǐng)域。

　　RFID技術(shù)簡(jiǎn)介

　　RFID的英文全稱是Radio Frequency Identification，即無線射頻識(shí)別技術(shù)。RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。

　　射頻識(shí)別技術(shù)的基本組成有讀寫器、天線、RFID標(biāo)簽，讀寫器也稱閱讀器(reader)，是對(duì)RFID標(biāo)簽進(jìn)行讀/寫操作的設(shè)備，主要包括天線、射頻前端和讀寫控制單元三部分。天線(antenna)是RFID標(biāo)簽和讀寫器之間實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)空間傳播和建立無線通訊連接的設(shè)備。RFID標(biāo)簽俗稱電子標(biāo)簽(tag)，根據(jù)工作方式可分為主動(dòng)式(有源)和被動(dòng)式(無源)兩大類。RFID標(biāo)簽芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括天線、射頻前端、標(biāo)簽控制單元和EEPROM存儲(chǔ)單元四部分。

　　RFID常用的應(yīng)用頻率分類可分為三類：

　　當(dāng)前常用于商品防偽的RFID標(biāo)簽一般屬于高頻段(13.56MHz)，并且遵循ISO-14443A協(xié)議，具有最遠(yuǎn)可達(dá)10厘米的識(shí)別距離，以及良好的防沖突性能和安全性能。

　　RFID標(biāo)簽在防偽與安全領(lǐng)域的應(yīng)用

　　1、RFID防偽技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

　　射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)防偽，與其他防偽技術(shù)如激光防偽、特種印刷符號(hào)防偽等技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于：每個(gè)標(biāo)簽都有一個(gè)全球唯一的UID號(hào)碼，另外其自身還擁有帶加密功能的存儲(chǔ)空間，可攜帶更多加密信息或存放與實(shí)際應(yīng)用相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。無論從安全性或應(yīng)用靈活性的角度來看，RFID標(biāo)簽防偽技術(shù)都有無可比擬的優(yōu)勢(shì)。

　　2、RFID防偽技術(shù)的應(yīng)用舉例

　　票務(wù)防偽：在公共交通運(yùn)輸及旅游景點(diǎn)，假票據(jù)事件常有發(fā)生，采用RFID電子標(biāo)簽門票代替?zhèn)鹘y(tǒng)的票據(jù)，既提高了人員流通速率，又起到安全防偽作用，一舉多得。

　　證件防偽：國(guó)際上在護(hù)照防偽、電子錢包等，如在護(hù)照封面或證件內(nèi)嵌入RFID標(biāo)簽，比如二代身份證的推廣應(yīng)用就是此方面的典型代表，這一技術(shù)很快將在重要證件發(fā)放管理中得到廣泛應(yīng)用。

　　商品防偽：在商品生產(chǎn)包裝過程中加入防偽標(biāo)簽，相當(dāng)于提供了一種可靠的商品真?zhèn)舞b別方式，可以保障商品生產(chǎn)商和消費(fèi)者的合法權(quán)益。另一方面標(biāo)簽本身具有存儲(chǔ)功能，因此在某些特殊應(yīng)用場(chǎng)合下的標(biāo)簽還可以用于存儲(chǔ)商品使用周期內(nèi)的所有關(guān)鍵信息，為商品的后續(xù)使用提供便捷之處，而不僅僅只是起到防偽作用。

　　標(biāo)簽在票務(wù)和證件防偽的應(yīng)用都比較容易理解，在商品防偽領(lǐng)域，其應(yīng)用流程如下圖所示，消費(fèi)者所用的標(biāo)簽讀寫器可以是帶有NFC功能的手機(jī)。

　　3、RFID標(biāo)簽防偽技術(shù)的工作原理

　　標(biāo)簽防偽技術(shù)的主要內(nèi)容就是利用讀寫器讀取標(biāo)簽內(nèi)的相關(guān)信息，以驗(yàn)證真?zhèn)涡畔ⅰＲ猿Ｓ玫碾娮訕?biāo)簽NTAG為例，讀寫器和標(biāo)簽之間的工作流程如下圖，當(dāng)讀寫器靠近標(biāo)簽時(shí)，讀寫器天線產(chǎn)生的射頻場(chǎng)將能量傳遞給標(biāo)簽，使其上電復(fù)位。隨后讀寫器遵循ISO-14443A協(xié)議內(nèi)容，將標(biāo)簽激活，此過程具有防沖突功能(當(dāng)射頻場(chǎng)內(nèi)存在多張標(biāo)簽，讀寫器也能準(zhǔn)確和其中一張標(biāo)簽建立通信)。

　　在標(biāo)簽激活以后，需要對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行密碼認(rèn)證才能進(jìn)行讀寫操作，一旦密碼認(rèn)證錯(cuò)誤或后續(xù)讀寫操作失敗，標(biāo)簽將回到上電復(fù)位后的狀態(tài)，需要重新激活標(biāo)簽才能再次發(fā)起密碼認(rèn)證。

　　仍以NTAG標(biāo)簽為例，實(shí)際標(biāo)簽型號(hào)為FM11NT01，“防偽驗(yàn)證”過程的數(shù)據(jù)交互如下圖，NTAG標(biāo)簽的密碼認(rèn)證和讀寫操作指令都以特定的指令編碼開頭，如密碼認(rèn)證的指令碼為1B，后續(xù)緊跟4字節(jié)密碼，而讀命令的指令碼為30，后一字節(jié)為讀操作的起始地址。

　　假設(shè)NTAG標(biāo)簽在商品包裝過程中在不同位置被寫入了特定的商品防偽編碼23 33 33 33，生產(chǎn)日期編碼20 18 05 20，新密碼66 66 66 66等信息。在商品真?zhèn)螜z驗(yàn)環(huán)節(jié)，標(biāo)簽被成功激活并收到密碼認(rèn)證命令1B 66 66 66 66后，把收到的密碼4個(gè)字節(jié)的66與內(nèi)部存儲(chǔ)的密碼進(jìn)行對(duì)比，密碼一致則開放讀寫權(quán)限。

　　讀寫器進(jìn)一步發(fā)送讀命令。讀06地址的命令為30 06，標(biāo)簽返回起始地址開始的16字節(jié)，即4頁(yè)數(shù)據(jù)，得到商品的防偽編碼后，讀寫器在商品廠商提供的商品信息庫(kù)中搜索防偽碼，如查詢到對(duì)應(yīng)信息記錄，則說明商品為真，否則商品為假。

　　RFID標(biāo)簽防偽應(yīng)用的解決方案

　　1、ZLG600A系列讀卡器

　　ZLG600A系列是基于復(fù)旦微平臺(tái)開發(fā)的13.56MHz讀寫卡模塊。此系列模塊符合ISO14443A/B、ISO7816標(biāo)準(zhǔn)，支持Mifare卡、CPU卡和接觸式SAM卡的操作。用戶無需了解底層寄存器，幾條簡(jiǎn)易的串口命令即可實(shí)現(xiàn)RFID讀寫卡功能，具有小體積、易用、可靠等特點(diǎn)，實(shí)物如所示，可讓用戶方便、快捷地將接觸式/非接觸式IC卡技術(shù)融入到產(chǎn)品中。

　　ZLG600A系列讀卡模塊不僅能配合RFID標(biāo)簽在防偽安全領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)各種應(yīng)用，另外在以下領(lǐng)域也有典型應(yīng)用案例：

　　地鐵、公交車、火車站檢票機(jī);

　　各類小區(qū)門禁、電梯安防系統(tǒng);

　　水電氣“三表”，汽車充電樁等;

　　ZLG600A系列讀卡模塊主要為滿足單點(diǎn)讀卡的要求，即通常一個(gè)機(jī)器裝有一個(gè)模塊就能完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，其中ZLG600A-DT型號(hào)支持拓展外接天線，最多可拓展兩個(gè)外接天線，可滿足部分多點(diǎn)讀卡應(yīng)用的要求。

　　2、ARKS16F5xx系列讀卡核心模塊

　　ARKS16F5xx系列是基于復(fù)旦微和NXP平臺(tái)開發(fā)的讀卡核心模塊，是簡(jiǎn)單、快捷、高效的讀寫卡開發(fā)方案。讀卡核心模塊的主控芯片采用KS16Z128，整模塊采用半孔工藝將I/O引出，幫助客戶繞過繁瑣的RFID硬件設(shè)計(jì)、開發(fā)與生產(chǎn)，加快產(chǎn)品上市。完善的AMetal軟件開發(fā)平臺(tái)可滿足快速開發(fā)需求，減少軟件投入，縮短研發(fā)周期。

　　讀卡核心模塊主要具備以下特點(diǎn)：

　　三種具體型號(hào)可選，充分考慮不同客戶需求，應(yīng)用靈活性強(qiáng);

　　基于AMetal軟件平臺(tái)，支持用戶進(jìn)行快速二次開發(fā)，提供各類讀卡函數(shù)接口;

　　主控采用KS16Z128芯片，可用外設(shè)資源豐富，超高性能，極具性價(jià)比;

　　極低功耗，支持低功耗外部卡片偵測(cè)功能;

　　ARKS16F518N型號(hào)支持多天線(最多8天線)、多點(diǎn)讀卡。

　　ARKS16F518N讀卡核心模塊為多天線、多點(diǎn)讀卡的實(shí)現(xiàn)提供了一種有效的解決方案。當(dāng)下最典型的應(yīng)用是在高端飲水機(jī)的濾芯當(dāng)中加入電子標(biāo)簽，由于飲水機(jī)濾芯需要經(jīng)常進(jìn)行不定期更換，且濾芯的工作環(huán)境相對(duì)特殊，不方便與其他部件有直接接觸，因此RFID標(biāo)簽成為了其實(shí)現(xiàn)防偽功能不二之選。飲水機(jī)通過讀取標(biāo)簽信息判斷濾芯真?zhèn)危⒓磿r(shí)的將濾芯的使用信息更新到標(biāo)簽的存儲(chǔ)空間當(dāng)中，同時(shí)也不定期的讀取標(biāo)簽中存儲(chǔ)的信息，以起到更好的濾芯狀態(tài)監(jiān)測(cè)作用，例如監(jiān)測(cè)濾芯使用時(shí)間，當(dāng)記錄的使用時(shí)間值大于預(yù)設(shè)值時(shí)，飲水機(jī)將提醒用戶及時(shí)更換濾芯。其他相似應(yīng)用還有空氣凈化機(jī)濾芯、打印機(jī)墨盒等。