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作為在供應鏈上跟蹤產品的一種手段，RFID在訪問控制和越來越多的傳統應用(如售票)中迅速得到采用。RFID系統一般由單芯片RFID標簽和一個RFID讀卡器組成，標簽上集成了射頻前端、存儲器和控制器，RFID讀卡器可對標簽上的數據進行解碼，然后進行適當的操作(比如打開門鎖)。RFID標簽類似于條形碼，但它們是以電子方式存儲產品信息。最新的RFID標簽除了具有安全特性外，還具有隨著產品在供應鏈上傳輸，自動更新相關信息的能力。 RFID標簽可用于跟蹤從家庭寵物、家畜到高端電子產品的所有物品。它們可以自動征收過橋費和道路費，可以限制接近敏感區域。最近，RFID標簽開始進入安全性更高的領域，如制藥、無接觸支付、貨運安全以及電子護照等。 這些信息應用和安全密集型應用必須采用新的標準來定義RFID標簽和讀卡器。這種標準包括：標簽上存儲器的可用性、加密算法的魯棒性、標簽上不同信息區的數目和安全性。 存儲密度和配置能力 RFID標簽必須能夠支持更精確的跟蹤機制。以制藥業為例，據美國食品與藥品管理局(FDA)統計，假藥的數量在過去5年中增加了10倍。在最壞的情況下，假藥甚至可能危及病人的生命。制造商在藥片上的 標記可?逼真地復制，達到以假亂真的效果。包裝上的條形碼雖然可以提供一些額外的信息和安全措施，但也很容易被掃描和復印。估計全球有10%的處方藥是假藥，每年因此而無辜喪失的生命數以萬計。 為阻止假藥泛濫，美國佛羅里達州規定，從2006年7月1日起，處方藥必須具有紙面的藥歷檔案，包含藥品的名稱、劑量表、濃度、制造商、批號數量、相應的發票/付運/轉賬憑單號、交易日期、每一位所有者的名稱和地址、每一位用藥者的名稱和地址、鑒定證書、每一位批發商的聯絡信息、確認該藥歷檔案信息準確完整性的簽名或宣誓，以及制造商的跟蹤號碼等信息。美國加利福尼亞州要求從2009年1月1日起，藥品必須具備電子藥歷檔案，其它各州也將紛紛效仿。 對目前市面上眾多的RFID標簽而言，要跟蹤如此多的信息非常困難，這不僅要求容量可觀的片上存儲器，而且該存儲器必須能配置有多個不同的安全區域。例如，制造商的ID、制造日期和產品規格等信息應該是所有人都可以讀取，但只有制造商才能夠寫入；零售商的ID不僅可由分銷商寫入，也可以在零售點由被授權人來更新。 這類數據及安全密集型應用可能要求6?Kb的片上EEPROM和多達16個不同的用戶區(圖1)。設計工程師應該注意，對正在開發的應用而言，標簽供應商是否提供足夠的存儲密度和用戶配置能力。絕大多數標簽的存儲器容量都在2Kb及以下，且通常只有兩個存儲區。雖然這種存儲密度對動物跟蹤應用來說綽綽有余，但尚不足以滿足跟蹤復雜供應鏈中每個接收環節信息的要求。 圖1：Atmel提供一系列RFID標簽，帶有從6?b只讀存儲器到6? k位讀/寫保護存儲器，以及4到16個存儲區。 RFID安全性 安全性是RFID系統的一個重要問題，但一直以來，RFID系統的安全性(一般由標簽和標簽讀卡器供應商提供)仍遠遠不夠(圖2)。如今的大部分RFID標簽都采用老舊的帶48位密鑰的加密算法，利用筆記本電腦在數小時內就可以對這種算法進行破解。 圖2：RFID系統典型安全流程的模塊示意圖。 不過，現在的狀況有了改善。一些RFID供應商推出了能支持帶6?位密鑰的高級加密算法的標簽和讀卡器。從48位密鑰發展到6?位密鑰，安全性能的提升不僅僅是50%。在密鑰長度的階乘排列組合數目方面，6?位算法比48位算法多出6?,000倍，因此，6?位密鑰的破解難度更大。設計人員應該選擇能提供有效、安全的加密算法的標簽，密鑰長度至少為6?位。 RFID標簽和讀卡器 RFID標簽的安全性最多只能跟讀取它的標簽讀卡器的安全性一樣高。換言之，高級RFID標簽上的6?位加密算法只有在標簽讀卡器或主機支持這種6?位加密算法時才有用。與RFID標簽一樣，目前市面上大多數的標簽讀卡器只支持最低程度的安全性，并采用老舊的加密算法和太短的密鑰長度，這使得它們很容易被破解。 安全性更高的新型讀卡器將支持高級的軍用級128位AES加密算法，同時也支持更簡單的加密算法。它們還允許采用密碼保護，并允許在RFID標簽上的多個加密區中采用可選的加密算法。 俗話說得好，變化才是永恒的。安全和RFID應用領域也是如此。加密算法在不斷更新和改進，密鑰越來越長和強大。由于RFID是一個新興技術，預計RFID標簽上的功能集將隨時間而繼續演進，以適應不斷變化的供應鏈要求。 在選擇RFID標簽和讀卡器時應記住，有些讀卡器只能通過手動改變設備中的硬件來進行升級。試想一下，如果要派遣設備維護人員前往建筑物的每一個入口處拆卸和更新每一個讀卡器，到從制造商到消費者這一供應鏈的每一個環節上拆卸和更新數以千計的讀卡器，這將是一件非常麻煩的事。靈活性是RFID系統的關鍵特性。新的RFID讀卡器只需上載新的固件，即可讓網絡中的所有設備通過網絡進行升級。這種標簽讀卡器不僅支持基于互聯網的固件升級，還允許在單個遠程位置上對多個讀卡器網絡進行升級。 圖3：Atmel的RFID標簽和讀卡器具有多種安全特性，包括獨特的識別號碼 (包括可追溯代碼)、讀寫密碼保護、單方或相互認證，以及數據傳輸加密。 本文小結 RFID應用正在起步，在安全要求非常高的制藥、無現金交易和身份識別應用中增長迅猛。這些新興應用要求大量的數據和安全措施，以及為多個用戶提供安全服務的能力。RFID系統設計商應該以定義標簽讀卡器為設計的開始，這些標簽讀卡器應支持應用所需要的安全級別，并能方便地進行升級。RFID標簽應該被定義為具有足夠的存儲器空間以容納所有需要的數據，并應具有足夠的可配置能力，可在單獨的存儲區中進行配置，以支持供應鏈中所有的不同用戶。 |
