文档介绍：华南理工大学
硕士学位论文
非接触式射频IC卡系统安全性研究及NTRU硬件加密的实现
姓名:潘存斌
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:詹宜巨
20040501
摘要
摘要
近年来,自动识别系统在社会上应用越来越广泛,随着社会的发展,传统的识别方
法已不能满足人们的需求。因此,出现了一种新的识别技术—射频识别技术。非接触
式卡射频识别系统就是射频识别技术和卡技术有机结合的产物,解决了无源和免
接触这一难题。该系统由两部分组成非接触式卡读写器、非接触式卡。读写器
通过无线电波向卡供给能量和传递数据,同时接收卡发送回来的数据。由于射频
识别技术的特性,数据在传输过程中出错、被截取篡改的可能性很大,因此如何保障数
据安全性是一个非常重要的问题。
本论文正是在分析了这一问题的基础上,提出了一种基于硬件实现
加密算法的解决方案。加密算法是一种高安全、易实现、
专门为硬件受限系统设计的加密算法,正好符合本系统的要求。本文从硬件实现方面阐
述了这一实现过程。
论文第一章介绍选题的背景和意义,提出本设计所要解决的问题。第二章对非接触
式卡系统的数据安全性进行了简要分析。第三章简要描述加密算法,并与当
前流行的几种公钥加密算法进行了比较。第四、五章是本文的重点,第四章详细介绍了
算法硬件实现的全过程,然后就怎样提高多项式乘性能做了初步研究。第五章详
细介绍了怎样提高多项式乘的性能,设计出了一个可扩展的乘法器。最后对全文
进行总结并提出展望。
由于算法固有的几大优点,本课题所做的一些研究不仅对非接触式卡的
保密通信有较高的参考价值,而且对其他安全性要求比较高、而硬件资源又受限的嵌入
式系统,如手机通信、蓝牙技术等也有一定的参考意义。
关键词非接触式卡公钥加密体系加密算法硬件实现
华南理工大学硕士学位论文

一

、
、
华南理工大学
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作者签各日期年‘月日
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保密口,在—年解密后适用本授权书。
本学位论文属于
不保密
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作者签名都‘式日期“一日
导师签名日期年月日
第一章绪论
第一章绪论
引言
近年来,自动识别系统在许多领域,包括货物销售、后勤分配、生产和物料流
通以及一些金融商业部门等领域得到了快速的普及和推广。这种识别方法主要是为了提
供关于个人、动物、货物和商品的信息。在这些应用中采用的比较多的技术是世纪
年代发展起来的条形码和接触式卡系统,但随着社会的发展,这些系统已经在越
来越多的情况下不能满足人们的需求。条型码虽然很便宜,但它的不足之处是存储能力
小以及不能改写而接触式卡,在许多情况下,机械触点的接通是不可靠的。
因此近几年,出现了一种新的识别方法—射频识别
。这种识别技术已逐步发展成一个独立的跨学科专业领域,该领域与传统
学科都不相同。它将大量来自完全不同专业领域的技术综合到一起如高频技术、电磁
兼容技术、半导体技术、数据保护和密码学技术、电信技术、制造技术和许多专业应用
领域。己受到人们极大的关注,在自动识别领域获得了越来越多的应用。这种识别技术
是无线电技术在自动识别领域中的应用,它通过无线电波供给能量和进行数据的传递,
包含微电子技术和无线通讯技术,广泛应用于近距离通信和识别中。
非接触式射频卡是射频识别技术和卡技术有机结合的产物,解决了无源和免
接触这一难题,是电子技术应用领域的一大突破。非接触式卡射频识别系统由两部
分组成非接触式卡读写器、非接触式卡。
令非接触式卡读写器采集非接触式卡信息并对卡发出操作命令的装
置,发出的命令包括选择、读写、取消选择命令等。
非接触式卡接收和发送信息,可根据收到的操作命令作宙写等处理。
读写器不断向周围发出一组固定频率的电磁波,频率一般为,非接触式