双向询问/响应确认与单向询问/响应确认相似,只是读写器也要询问RFID标签 (见图2)。这种确认机制要求读写器和RFID标签独立保存各自确认用的不对称金钥。这种相互确认的机制保障了读写器和RFID标签身份的识别。这在合法读写器需要现场更新合法RFID标签时尤其有用。例如,厂家在对某一行动电子产品 (如智能电话) 的韧体升级前,可能需要用读写器 (如韧体升级设备) 来确认该产品标签 (因而产品本身) 的真伪。

图2:双向的询问响应确认流程
附加的数据保护安全功能
双向询问/响应确认与单向询问/响应确认都能提供有效的防伪解决方案。但这类解决方案本身并不保护读写器与RFID标签间通讯的数据。比如,用窃听装置就可监听整个询问/响应过程,并截取读写器与标签间的交换数据;在某些应用中,甚至还可修改这些数据,达到侵占的目的。
例如,恶意竞争对手可能故意向某一品牌的消费电子产品韧体植入错码,以达到所谓拒绝服务攻击的目的。这种窃听装置还可将虚假信息植入竞争对手合法的消费产品 (电子或非电子的产品) 中,使其变成“假冒产品”。因此,除了确认机制外,更完善的RFID标示安全方案还得有数据保护机制。
大多数RFID标签都可用写入保护功能来锁定其中的数据,从而防止以后被修改。这种方法非常适合纯粹的静态信息标示,如药品,化妆品、服饰等。
在那些必须更新标签内数据的场合,应当使用对读写器和标签传递的数据进行加密的标签。对读写器和标签传递的数据进行加密,可保证传输数据的机密性。数据机密性对保护秘密或防止“中间人攻击”可能都有用。这种保护机制对那些必须进行现场升级的应用尤其有用。
讯息确认码的双保险功能要进一步提高安全水平,还可增加所谓讯息确认码 (MAC);采用这种算法,信息接收方就能确认数据来源的身份真伪以及数据内容的完整性。MAC算法采用的金钥与储存在标签读写器和RFID标签中,用于相互确认的金钥相同。
在任何一次讯息传递中,只有真正合法的读写器或RFID标签才能发出正确的MAC。数据发送方生成一个MAC随数据一起发出,数据接收方用自己的金钥复制该MAC,通过比对来验证该MAC。如果该MAC没通过验证,则表明消息源的身份不合法,数据的完整性值得怀疑 (如讯息在离开发送源后被修改过),或存在通讯错误。数据加密与MAC结合使用,能为现场升级 (电子产品的韧体升级) 提供强大的数据保护。
选择合适的RFID安全方案
许多RFID标签都具有一定的安全性。为防止假冒产品,RFID标签至少要能在释放标示信息前确认读写器身份。在采购RFID防伪方案时应考虑如下两件事情:
RFID标签在允许输入其中储存的标示信息前应确认读写器的身份。如果仅需确认读写器,选择询问/响应确认方案即可;如果需要更新保存在RFID标签内的信息,就得选择双向询问/响应确认方案 (相互确认),即验证标签是真正合法的,而不是某种想窃取信息的不法密探。
如果标示信息以后不再变更,采用简单的写入保护即可。然而,在某些情况下 (如韧体升级),数据来源的真伪、数据机密性及完整性很重要,这时所选RFID标签就应当具备数据保护及MAC功能。
RFID技术能阻止产品制假。将合适的确认机制与数据保护安全机制结合起来,就可形成完善的产品保护方案。(作者任职于爱特梅尔(Atmel)公司,为加密及RF产品应用经理)
■关于RF协议的补充
所有RFID标签的通讯频率均为13.56MHz,采用ISO 14443-A 或 ISO 14443-B协议。较之于低频 (LF) 和超高频 (UHF) RFIC频带,这两种协议的工作频率都属于高频 (HF)。较之于UHF,HF和LF的通讯能力容易受液体媒介和金属环境的影响,而HF则支持加密所需的较高数据速率。UHF RFID技术目前还不成熟,数据速率小于4k位,因而不支持加密操作。
ISO 14443-A 或 ISO 14443-B协议的RF性能基本相同。但从成本考虑,无专利授权费的ISO 14443-B也许比ISO 14443-A更受欢迎,后者需要分担其专利维持费。