基于密钥矩阵的 RFID 安全协议

1.原理

1.以矩阵作为密钥
2.加密时，密文 = 明文 * 密钥矩阵
3.解密时，明文 = 密文 * 密钥矩阵的逆矩阵
4.协议涉及的三个数据：秘值 S，密钥矩阵 K1 和 K2。（K1 和 K2 的区别将在下面解释）

2.图解过程

1.初始情况
$1.标签存储了[S，K_1，K_2^{?1}]$
$2.数据库存储了[X，S，K_2，K_1^{?1}]$

PS

其中 X = K1*S

3.文字过程

1. 读写器询问标签
2. 标签计算 X = K1*S，并通过读写器发给数据库
3. 后端数据库查找 X
4. 计算 $S=K_1^{?1}?X$，将这个 S 与数据库存储的 S 进行比较，相等则通过验证。
5. 然后计算 $Y=K_2?S$
6. 随机数生成 $S_{new}$
7. $Z=K_2?S_{new}，X_{new}=K_1?S_{new}，更新原来的X和S$
8. 数据库向读写器发送 Y 和 Z
9. 读写器发送 Y 和 Z 给标签进行验证
10. 标签先计算 $S=K_2^{?1}?Y$，验证通过后
11. 标签计算 $S_{new}=K_2^{?1}?Z$，更新 S 值

4.优点和缺点

$$\{\begin{array}{l}优点：速度快，运算量小\\ 缺点：矩阵加密安全性弱\end{array}$$