RFID與WLAN的組合應(yīng)用研究

2．3 RFID票務(wù)安全機(jī)制
由于RFID與WLAN的無線通信特性，在實(shí)際應(yīng)用中必須考慮可能的安全問題，RFID標(biāo)簽標(biāo)識(shí)符無法覆蓋的功能至少可保障每個(gè)RFID標(biāo)簽的唯一性，防止使用復(fù)制RFID標(biāo)簽方式的安全攻擊，因此基本上不用擔(dān)心RFID門票被違法復(fù)制的問題。然而RFID標(biāo)簽內(nèi)存內(nèi)容允許讀寫，如果RFID門票的內(nèi)容直接以明文方式儲(chǔ)存于內(nèi)存，則惡意攻擊者可以很容易分析所讀取的內(nèi)容，并加以修改，然后重新寫入RFID標(biāo)簽內(nèi)存達(dá)到安全攻擊的目的。因此，使用RFID標(biāo)簽內(nèi)存存儲(chǔ)購(gòu)票內(nèi)容時(shí)，必須有一套票務(wù)安全機(jī)制，避免上述安全威脅。本文提出使用單向哈希(hash)函數(shù)的票務(wù)安全機(jī)制，利用RFID標(biāo)簽唯一性，使存儲(chǔ)于每個(gè)RFID的門票內(nèi)容數(shù)據(jù)均不相同，以防止惡意攻擊者猜測(cè)門票內(nèi)容。圖5說明此RFID票務(wù)安全機(jī)制運(yùn)作過程。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
基于以上構(gòu)想，搭建系統(tǒng)以驗(yàn)證架構(gòu)的可行性。系統(tǒng)所需RFID設(shè)備購(gòu)自Giga―Tms公司。RFID標(biāo)簽內(nèi)含1KB的只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)，RFID讀寫器則采用CF適配卡形式的讀寫器插于HP iPAQ 4700 PDA，所采用的RFID設(shè)備符合ISO 14443A及MIFARE工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，電波頻率13．56 MHz，接口傳輸速率19 200 bps，感應(yīng)距離約2～3 cm。WLAN部分使用符合IEEE 802．11b標(biāo)準(zhǔn)的Cisco Aironet 350 AP連接至有線網(wǎng)絡(luò)，有線網(wǎng)絡(luò)端的導(dǎo)覽系統(tǒng)與票務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器使用PC，內(nèi)建網(wǎng)站伺服程序。在軟件設(shè)計(jì)上，使用C#語(yǔ)言在Pocket PC操作系統(tǒng)利用COM接口通信程序與RFID讀寫器通信，并利用Web瀏覽器控件及HTTP通信協(xié)議開發(fā)導(dǎo)覽系統(tǒng)。圖6顯示本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)架構(gòu)。

本系統(tǒng)包括導(dǎo)覽系統(tǒng)與票務(wù)系統(tǒng)兩大部分。導(dǎo)覽系統(tǒng)執(zhí)行前必須先設(shè)定RFID讀寫器(CF接口)所在PDA串行通信端口位置并設(shè)定該串行通信端口的傳輸速率(baud rate)與讀寫器無線頻率(RF)相同。當(dāng)PDA順利地與RFID讀寫器建立連接后，導(dǎo)覽程序便開始執(zhí)行并持續(xù)監(jiān)控RFID讀寫器傳回來的數(shù)據(jù)。當(dāng)RFID讀寫器感應(yīng)到RFID標(biāo)簽后會(huì)自動(dòng)傳入ID標(biāo)識(shí)符，導(dǎo)覽程序?qū)D標(biāo)識(shí)符當(dāng)作一個(gè)網(wǎng)址參數(shù)，啟動(dòng)內(nèi)建的瀏覽器，瀏覽器從導(dǎo)覽服務(wù)器加載相關(guān)介紹網(wǎng)頁(yè)。內(nèi)嵌Flash動(dòng)畫、文字及語(yǔ)音的導(dǎo)覽網(wǎng)頁(yè)便開始播放，導(dǎo)覽語(yǔ)音經(jīng)由藍(lán)牙傳至藍(lán)牙耳機(jī)。圖7顯示PDA導(dǎo)覽畫面。

在票務(wù)系統(tǒng)方面，于PC上開發(fā)售票管理系統(tǒng)，使用連至PC的COM通信端口與RFID讀寫器建立連接。之后售票管理系統(tǒng)會(huì)與票務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)建立連接，待鎖定一張RFID門票后，便從票務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)中取得門票票價(jià)、剩余可售門票信息并進(jìn)行售票。此外，售票管理系統(tǒng)也兼負(fù)導(dǎo)覽PDA租用業(yè)務(wù)。在確認(rèn)購(gòu)票內(nèi)容后，售票管理系統(tǒng)便將售票記錄存至票務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)，并將售票內(nèi)容依據(jù)本文RFID票務(wù)安全機(jī)制寫入RFID門票的內(nèi)存。另外在負(fù)責(zé)驗(yàn)票的PDA上設(shè)計(jì)門票驗(yàn)證程序，該P(yáng)DA經(jīng)由CF接口RFID讀取器讀取RFID門票RFID標(biāo)簽標(biāo)識(shí)符以及2個(gè)512位數(shù)據(jù)，安全機(jī)制進(jìn)行驗(yàn)證。圖8顯示售票管理系統(tǒng)實(shí)際操作畫面，圖9顯示門票驗(yàn)證程序驗(yàn)證RFID門票后在PDA上顯示的畫面。

結(jié) 論
針對(duì)如何發(fā)揮RFID與WLAN的無線通信應(yīng)用，本文提出了兩種可能的應(yīng)用模式，并以校史館導(dǎo)覽系統(tǒng)和票務(wù)系統(tǒng)為例展現(xiàn)其特性。在研究過程，發(fā)現(xiàn)RFID內(nèi)存數(shù)據(jù)保護(hù)的重要性，因此設(shè)計(jì)了RFID票務(wù)安全機(jī)制。該安全機(jī)制可以廣泛用于RFID內(nèi)存數(shù)據(jù)的保護(hù)。隨著RFID相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，它也能像WLAN一樣普遍并具有較低的價(jià)格，屆時(shí)各種結(jié)合RFID與WLAN的應(yīng)用將會(huì)更加容易。