專利名稱：基于rfid的動態(tài)密碼身份認(rèn)證系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種身份認(rèn)證系統(tǒng)和方法，尤其涉及一種基于RFID ( (Radio Frequency Identification)，即射頻識別，俗稱電子標(biāo)簽)功能的動態(tài)密碼身份認(rèn)證系統(tǒng) 和方法。
背景技術(shù)：
計算機網(wǎng)絡(luò)世界中一切信息包括用戶的身份信息都是用一組特定的數(shù)據(jù)來表示 的，計算機只能識別用戶的數(shù)字身份，所有對用戶的授權(quán)也是針對用戶數(shù)字身份的授權(quán)。如 何保證以數(shù)字身份進(jìn)行操作的操作者就是這個數(shù)字身份合法擁有者，也就是說保證操作者 的物理身份與數(shù)字身份相對應(yīng)，身份認(rèn)證就是為了解決這個問題，作為防護(hù)網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)的第 一道關(guān)口，身份認(rèn)證有著舉足輕重的作用。用戶在訪問任何系統(tǒng)之前，都首先要通過某種身 份認(rèn)證機制來驗證用戶的身份是否合法。系統(tǒng)在用戶身份認(rèn)驗證成功后，才會根據(jù)用戶的 合法身份對其授予權(quán)限訪問某些資源或者進(jìn)行某項操作。對用戶的身份認(rèn)證基本方法可以分為以下三種(1)根據(jù)你所知道的信息來證明 你的身份(what you know，你知道什么)；(2)根據(jù)你所擁有的東西來證明你的身份(what you have，你有什么)；(3)直接根據(jù)獨一無二的身體特征來證明你的身份(who you are, 你是誰)，比如指紋、面貌等。在網(wǎng)絡(luò)世界中手段與真實世界中一致，為了達(dá)到更高的身份認(rèn)證安全性，某些情 況下會將上述三種方法混合使用，即所謂的雙因素或多因素認(rèn)證。常見的認(rèn)證形式包括靜 態(tài)密碼、智能卡(IC卡)、短信密碼、動態(tài)口令牌、USB KEY以及生物識別技術(shù)。智能卡(IC卡) 是一種內(nèi)置集成電路的芯片，芯片中存有與用戶身份相關(guān)的數(shù)據(jù)，智能卡由專門的廠商通 過專門的系統(tǒng)生產(chǎn)，是不可復(fù)制的硬件。智能卡由合法用戶隨身攜帶，登錄時必須將智能卡 插入專用的讀卡器讀取其中的信息，以驗證用戶的身份。智能卡認(rèn)證是通過智能卡硬件不 可復(fù)制來保證用戶身份不會被仿冒。然而由于每次從智能卡中讀取的數(shù)據(jù)是靜態(tài)的，通過 內(nèi)存掃描或網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽等技術(shù)還是很容易截取到用戶的身份驗證信息，因此還是存在安全隱患O

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是現(xiàn)有的身份認(rèn)證信息容易被截取、存在安全隱患的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于RFID功能的動態(tài)密碼身份認(rèn)證系統(tǒng)， 所述系統(tǒng)為卡片式結(jié)構(gòu)，所述系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有RFID芯片與線圈、動態(tài)密碼芯片、顯示模塊、晶 振、存儲模塊、供電模塊和控制模塊，其中所述動態(tài)密碼芯片、所述顯示模塊、所述晶振、所 述存儲模塊、所述供電模塊均和所述控制模塊分別相連，所述RFID芯片通過內(nèi)部線圈和所 述控制模塊相連?？蛇x的，所述系統(tǒng)為金融卡或IC卡?？蛇x的，所述顯示模塊為電子紙。
可選的，所述供電模塊為紙質(zhì)電池。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種基于RFID功能的動態(tài)密碼身份認(rèn)證方 法，包括以下步驟步驟1 用戶將基于RFID功能的動態(tài)密碼身份認(rèn)證系統(tǒng)靠近RFID接收 器，產(chǎn)生啟動信號，啟動RFID芯片；步驟2 所述RFID芯片發(fā)送ID號給所述RFID接收器， 同時發(fā)送所述啟動信號給動態(tài)密碼芯片；步驟3 所述RFID接收器將所述ID號傳送至認(rèn)證 服務(wù)器對所述用戶的身份進(jìn)行確認(rèn)，并將結(jié)果記錄在認(rèn)證服務(wù)器的認(rèn)證日志中；步驟4 所 述動態(tài)密碼芯片在收到所述啟動信號后，將所述RFID芯片的ID號、系統(tǒng)密鑰和晶振提供的 時間進(jìn)行加密處理，生成動態(tài)密碼，送至顯示屏；步驟5 所述用戶將所述顯示屏上顯示的 所述動態(tài)密碼與所述用戶賬號輸入到應(yīng)用終端的登陸界面的密碼框內(nèi)；步驟6 認(rèn)證服務(wù) 器得到所述用戶的賬戶名稱和密碼；步驟7 在數(shù)據(jù)庫中讀取所述用戶的信息和所述用戶 事先綁定的系統(tǒng)的信息，若讀取信息失敗，則退出認(rèn)證并返回錯誤信息，若讀取信息成功則 轉(zhuǎn)入步驟8 ；步驟8 認(rèn)證服務(wù)器利用動態(tài)密碼芯片算法，以信息中的RFID芯片的ID號、系 統(tǒng)密鑰和服務(wù)器當(dāng)前時間作為輸入，從而生成動態(tài)密碼；步驟9 把輸入的密碼和所述動態(tài) 密碼進(jìn)行對比，若一致，將調(diào)用所述步驟3認(rèn)證日志中的ID號認(rèn)證結(jié)果，并轉(zhuǎn)入步驟10 ；若 不一致，將返回錯誤信息；步驟10 認(rèn)證服務(wù)器將對ID號認(rèn)證結(jié)果中的用戶賬號與用戶在 步驟5中輸入的用戶賬號進(jìn)行比較，若一致，則轉(zhuǎn)入步驟11 ；若不一致，則返回錯誤消息；步 驟11 返回成功消息號，并將認(rèn)證全過程做成認(rèn)證日志數(shù)據(jù)，插入到數(shù)據(jù)庫中?？蛇x的，所述動態(tài)密碼芯片算法為橢圓曲線密碼算法。在本發(fā)明申請之前，申請人曾經(jīng)申請過“一種卡式動態(tài)密碼身份認(rèn)證設(shè)備及其實 現(xiàn)方法”，具體可以參考以下內(nèi)容一種卡式動態(tài)密碼身份認(rèn)證設(shè)備及其實現(xiàn)方法，可以有 效解決身份認(rèn)證領(lǐng)域中設(shè)備保管、設(shè)備攜帶、密碼強度不夠、生成動態(tài)口令不可逆、安全性 較低、系統(tǒng)消耗大等問題。該發(fā)明涉及一種卡式動態(tài)密碼身份認(rèn)證設(shè)備，包括卡片，所述卡 片內(nèi)設(shè)有動態(tài)密碼芯片、顯示器、晶振、存儲介質(zhì)、電源、控制模塊，控制模塊分別與動態(tài)密 碼芯片、顯示器、晶振、存儲介質(zhì)、電源相連接。該發(fā)明的優(yōu)點為可以通過卡片方式，將動 態(tài)密碼設(shè)備集成到標(biāo)準(zhǔn)金融卡上，再通過動態(tài)密碼設(shè)備生成的動態(tài)密碼認(rèn)證用戶在終端上 的操作權(quán)利，從而充分保障了用戶賬戶和權(quán)益的安全性。但是，該方法依舊存在身份認(rèn)證信 息易被截取的問題，存在有安全隱患。本發(fā)明由于采用了上述技術(shù)方案，從而具有以下優(yōu)點本發(fā)明基于RFID功能的動 態(tài)密碼身份認(rèn)證系統(tǒng)和方法可以通過卡片方式，將包含RFID芯片、動態(tài)密碼芯片集成到標(biāo) 準(zhǔn)金融卡上，通過在系統(tǒng)中增加RFID芯片，將RFID認(rèn)證功能和動態(tài)密碼認(rèn)證功能相結(jié)合， 對用戶的真實身份進(jìn)行安全有效的認(rèn)證，控制用戶在終端上的操作權(quán)利，不但使得用戶的 密碼強度得到提高，安全機制更加的完善，而且，認(rèn)證設(shè)備的保管及攜帶也更加便捷。


圖1為本發(fā)明基于RFID功能的動態(tài)密碼身份認(rèn)證系統(tǒng)和方法的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明基于RFID功能的動態(tài)密碼身份認(rèn)證系統(tǒng)和方法的系統(tǒng)工作狀態(tài)示意
圖3為基于RFID功能的動態(tài)密碼身份認(rèn)證系統(tǒng)和方法的方法流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細(xì)的說明。首先，請參考圖1，圖1為本發(fā)明基于RFID功能的動態(tài)密碼身份認(rèn)證系統(tǒng)和方法 的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，本發(fā)明基于RFID功能的動態(tài)密碼身份認(rèn)證系統(tǒng)1為卡片式結(jié)構(gòu)，通過 卡片方式，將RFID芯片、動態(tài)密碼芯片集成到標(biāo)準(zhǔn)金融卡上，即所述系統(tǒng)1為金融卡或IC 卡，方便使用，所述系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有RFID芯片與線圈8、動態(tài)密碼芯片2、顯示模塊3、晶振4、 存儲模塊5、供電模塊6和控制模塊7，其中所述RFID芯片與線圈8、動態(tài)密碼芯片2、顯示 模塊3、晶振4、存儲模塊5、供電模塊6均和所述控制模塊7分別相連。通過在系統(tǒng)中增加 RFID芯片，不但提高了身份認(rèn)證系統(tǒng)的安全性，而且，實際使用中只需將帶有RFID芯片的 卡片接近讀卡器，便可以進(jìn)行身份認(rèn)證，使用方便。優(yōu)選的，所述顯示模塊3為電子紙，所述供電模塊6為紙質(zhì)電池，電子紙和紙質(zhì)電 池的使用，實現(xiàn)本發(fā)明提供的系統(tǒng)為卡片式結(jié)構(gòu)。晶振4全稱為晶體振蕩器，其作用在于產(chǎn) 生原始的時鐘頻率，這個頻率經(jīng)過頻率發(fā)生器的放大或縮小后就成了電腦中各種不同的總 線頻率?？刂颇K是整個系統(tǒng)的中心，主要是由控制芯片組構(gòu)成，控制芯片組為系統(tǒng)的幾何 核心和邏輯核心所有的信息交換都是通過控制芯片組完成的。RFID芯片中的RFID射頻識 別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)， 識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識別高速運動物體并可同時 識別多個標(biāo)簽，操作快捷方便。存儲模塊為記憶設(shè)備，用來存放程序和數(shù)據(jù)。接著，請參考圖2，圖2為本發(fā)明基于RFID功能的動態(tài)密碼身份認(rèn)證系統(tǒng)和方法的 系統(tǒng)工作狀態(tài)示意圖，圖2中的箭頭顯示的是工作進(jìn)程的方向，依次為RFID芯片40、動態(tài)密 碼芯片41，輸入動態(tài)密碼芯片密鑰42和動態(tài)密碼芯片當(dāng)前時間43，通過動態(tài)密碼算法44， 最終得到動態(tài)密碼45。動態(tài)密碼算法44為橢圓曲線密碼算法(ECC)，它一種相對比較新的 技術(shù)，已經(jīng)逐漸被人們用做基本的數(shù)字簽名系統(tǒng)。橢圓曲線作為數(shù)字簽名的基本原理大致 和公鑰加密算法(RSA)與數(shù)字簽名算法(DSA)的功能相同，并且數(shù)字簽名的產(chǎn)生與認(rèn)證的 速度要比RSA和DSA快。下面簡單對橢圓曲線密碼算法做簡單說明
設(shè)K表示一個有限域，E是域K上的橢圓曲線，則E是一個點的集合:E/K = { ( χ, y ) y2+ alxy + a3y = x3 + a2x2 + a4x + a6, al, a3, a2, a4, a6 x, y K } { 0 }其中 0 表示 無窮遠(yuǎn)點。在E上定義‘+，運算，P + Q = R，R是過P、Q的直線與曲線的另一交點關(guān)于χ軸的辦爾 點，當(dāng)P = Q時R是P點的切線與曲線的另一交點關(guān)于χ軸的對稱點。這樣，(E, +)構(gòu)成可換群 (Abel群)，0是加法單位元(零元)。橢圓曲線離散對數(shù)問題(ECDLP)定義如下給定定義在K 上的橢圓曲線E，一個η階的點P Ε/Κ，和點Q E/ K，如果存在1，確定整數(shù)1，Oln-1, Q = IP, RSA是基于因子分解，其算法的核心就是如何尋找因子分解。最后，請參考圖3，圖3為基于RFID功能的動態(tài)密碼身份認(rèn)證系統(tǒng)和方法的方法流 程圖。從圖3可以看出，本發(fā)明提供的基于RFID功能的動態(tài)密碼身份認(rèn)證方法，包括以下 步驟
步驟20 用戶將基于RFID功能的動態(tài)密碼身份認(rèn)證系統(tǒng)靠近RFID接收器，產(chǎn)生啟動 信號，啟動RFID芯片；
步驟21 所述RFID芯片發(fā)送ID號給所述RFID接收器，同時發(fā)送所述啟動信號給動態(tài) 密碼芯片；步驟22 所述RFID接收器將所述ID號傳送至認(rèn)證服務(wù)器對所述用戶的身份進(jìn)行確 認(rèn)，并將結(jié)果記錄在認(rèn)證服務(wù)器的認(rèn)證日志中；
步驟23 所述動態(tài)密碼芯片在收到所述啟動信號后，將所述RFID芯片的ID號、系統(tǒng)密 鑰和晶振提供的時間進(jìn)行加密處理，生成動態(tài)密碼，送至顯示屏，加密過程如下使用一個 56位的密鑰以及附加的8位奇偶校驗位，產(chǎn)生最大64位的分組大小。這是一個迭代的 分組密碼，使用稱為Feistel的技術(shù)，其中將加密的文本塊分成兩半。使用子密鑰對其中 一半應(yīng)用循環(huán)功能，然后將輸出與另一半進(jìn)行“異或”運算；接著交換這兩半，這一過程會繼 續(xù)下去，但最后一個循環(huán)不交換；
步驟24 所述用戶將所述顯示屏上顯示的所述動態(tài)密碼與所述用戶賬號輸入到應(yīng)用 終端的登陸界面的密碼框內(nèi)；
步驟25 認(rèn)證服務(wù)器得到所述用戶的賬戶名稱和密碼； 步驟26 在數(shù)據(jù)庫中讀取所述用戶的信息和所述用戶事先綁定的系統(tǒng)的信息； 步驟27 判斷讀取信息是否成功，若否，則轉(zhuǎn)入步驟28 退出認(rèn)證并返回錯誤信息，若 是，則轉(zhuǎn)入步驟29;
步驟29 認(rèn)證服務(wù)器利用動態(tài)密碼芯片算法，以信息中的RFID芯片的ID號、系統(tǒng)密鑰 和服務(wù)器當(dāng)前時間作為輸入，從而生成動態(tài)密碼；
步驟30 對比輸入的密碼和所述動態(tài)密碼是否一致，若是，將調(diào)用所述步驟22認(rèn)證日 志中的ID號認(rèn)證結(jié)果，并轉(zhuǎn)入步驟31 ；若否，將轉(zhuǎn)入步驟28 退出認(rèn)證并返回錯誤信息；
步驟31 認(rèn)證服務(wù)器將對ID號認(rèn)證結(jié)果中的用戶賬號與用戶在步驟24中輸入的用戶 賬號進(jìn)行比較，若是，則轉(zhuǎn)入步驟32 ；若否，將轉(zhuǎn)入步驟28 退出認(rèn)證并返回錯誤信息； 步驟32 返回成功消息號，并將認(rèn)證全過程做成認(rèn)證日志數(shù)據(jù)，插入到數(shù)據(jù)庫中。
雖然本發(fā)明己以較佳實施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù) 人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng) 當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種基于RFID功能的動態(tài)密碼身份認(rèn)證系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)為卡片式結(jié)構(gòu)，所述系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有RFID芯片與線圈、動態(tài)密碼芯片、顯示模塊、晶振、存儲模塊、供電模塊和控制模塊，其中所述動態(tài)密碼芯片、所述顯示模塊、所述晶振、所述存儲模塊、所述供電模塊均和所述控制模塊分別相連,所述RFID芯片通過內(nèi)部線圈和所述控制模塊相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)密碼身份認(rèn)證系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)為金融卡或 IC卡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)密碼身份認(rèn)證系統(tǒng)，其特征在于所述顯示模塊為電子紙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)密碼身份認(rèn)證系統(tǒng)，其特征在于所述供電模塊為紙質(zhì) 電池。
5. 一種基于RFID功能的動態(tài)密碼身份認(rèn)證方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1 用戶將基于RFID功能的動態(tài)密碼身份認(rèn)證系統(tǒng)靠近RFID接收器，產(chǎn)生啟動信 號，啟動RFID芯片；步驟2 所述RFID芯片發(fā)送ID號給所述RFID接收器，同時發(fā)送所述啟動信號給動態(tài) 密碼芯片；步驟3 所述RFID接收器將所述ID號傳送至認(rèn)證服務(wù)器對所述用戶的身份進(jìn)行確認(rèn)， 并將結(jié)果記錄在認(rèn)證服務(wù)器的認(rèn)證日志中；步驟4 所述動態(tài)密碼芯片在收到所述啟動信號后，將所述RFID芯片的ID號、系統(tǒng)密 鑰和晶振提供的時間進(jìn)行加密處理，生成動態(tài)密碼，送至顯示屏；步驟5 所述用戶將所述顯示屏上顯示的所述動態(tài)密碼與所述用戶賬號輸入到應(yīng)用終 端的登陸界面的密碼框內(nèi)；步驟6 認(rèn)證服務(wù)器得到所述用戶的賬戶名稱和密碼；步驟7:在數(shù)據(jù)庫中讀取所述用戶的信息和所述用戶事先綁定的系統(tǒng)的信息，若讀取 信息失敗，則退出認(rèn)證并返回錯誤信息，若讀取信息成功則轉(zhuǎn)入步驟8 ；步驟8 認(rèn)證服務(wù)器利用動態(tài)密碼芯片算法，以信息中的RFID芯片的ID號、系統(tǒng)密鑰 和服務(wù)器當(dāng)前時間作為輸入，從而生成動態(tài)密碼；步驟9 把輸入的密碼和所述動態(tài)密碼進(jìn)行對比，若一致，將調(diào)用所述步驟3認(rèn)證日志 中的ID號認(rèn)證結(jié)果，并轉(zhuǎn)入步驟10 ；若不一致，將返回錯誤信息；步驟10 認(rèn)證服務(wù)器將對ID號認(rèn)證結(jié)果中的用戶賬號與用戶在步驟5中輸入的用戶 賬號進(jìn)行比較，若一致，則轉(zhuǎn)入步驟11 ；若不一致，則返回錯誤消息；步驟11 返回成功消息號，并將認(rèn)證全過程做成認(rèn)證日志數(shù)據(jù)，插入到數(shù)據(jù)庫中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動態(tài)密碼身份認(rèn)證方法，其特征在于所述動態(tài)密碼芯片算 法為橢圓曲線密碼算法。
全文摘要
本發(fā)明提供一種基于RFID功能的動態(tài)密碼身份認(rèn)證系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)為卡片式結(jié)構(gòu)，所述系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有RFID芯片與線圈、動態(tài)密碼芯片、顯示模塊、晶振、存儲模塊、供電模塊和控制模塊，其中所述RFID芯片與線圈、所述動態(tài)密碼芯片、所述顯示模塊、所述晶振、所述存儲模塊、所述供電模塊均和所述控制模塊分別相連。本發(fā)明基于RFID功能的動態(tài)密碼身份認(rèn)證系統(tǒng)和方法不但使得用戶的密碼強度得到提高，安全機制更加的完善，而且認(rèn)證設(shè)備的保管及攜帶也更加便捷。
文檔編號H04L9/32GK101923660SQ20101027382
公開日2010年12月22日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者談劍鋒 申請人:談劍鋒