輕松讀懂RFID技術(shù),別錯過這篇!
發(fā)布時間:
2022-06-28
為什么我們的快遞可以一直準(zhǔn)確無誤在路線上?為什么學(xué)校圖書館里海量的書籍卻管理得整齊有序?為 什么有些不小心失竊的物品可以迅速追蹤回來?而這些都得利用RFID技術(shù),因為在這個物聯(lián)網(wǎng)的時代, 它是數(shù)據(jù)連接、數(shù)據(jù)交流的關(guān)鍵技術(shù)之一。
什么是RFID技術(shù)?RFID又稱無線射頻識別,通過無線電訊號識別并讀寫特定目標(biāo)數(shù)據(jù),不需要機(jī)械接觸 或者特定復(fù)雜環(huán)境就可完成識別與讀寫數(shù)據(jù)。如今,大家所講的RFID技術(shù)應(yīng)用其實就是RFID標(biāo)簽,它已 經(jīng)存在于我們生活中的方方面面。
它的工作方式有兩種情況,一種就是當(dāng)RFID標(biāo)簽進(jìn)入解讀器有效識別范圍內(nèi)時,接收解讀器發(fā)出的射頻 信號,憑借感應(yīng)電流所獲得能量發(fā)出存儲在芯片中的信息,另一種就是由RFID標(biāo)簽主動發(fā)送某一頻率的 信號,解讀器接收信息并解碼后,送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。
在二十世紀(jì)中期,基于雷達(dá)的改進(jìn)和應(yīng)用,射頻識別技術(shù)就開始奠定基礎(chǔ),此后便開始初步發(fā)展,直到 今天,RFID技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)有了長達(dá)半個世紀(jì)的歷史,目前,RFID技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r良好,尤其是 美國、德國、瑞典、日本、南非、英國和瑞士等國家,均有較為成熟和先進(jìn)的RFID系統(tǒng),我國在這方面 的發(fā)展也不甘落后,比較成功的案例的是推出了完全自主研究遠(yuǎn)距離自動識別系統(tǒng)。
接下來小編就帶著大家讀懂RFID技術(shù):
三種類型
由RFID技術(shù)衍生的產(chǎn)品主要有三大類:
1. 無源RFID產(chǎn)品:
此類產(chǎn)品需要近距離接觸式識別,比如飯卡、銀行卡、公交卡和身份證等,這些卡的類型都是在工作識 別時需要近距離接觸,主要工作頻率有低頻125KHZ、高頻13.56MHZ、超高頻433MHZ和 915MHZ。這類產(chǎn)品 也是我們生活中比較常見,也是發(fā)展比較早的產(chǎn)品。
2. 有源RFID產(chǎn)品:
這類型的產(chǎn)品則具有遠(yuǎn)距離自動識別的特性,所以相應(yīng)地應(yīng)用到一些大型環(huán)境下,比如智能停車場、智 慧城市、智慧交通及物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域,它們的主要工作有微波2.45GHZ和5.8GHZ,超高頻433MHZ。
3. 半有源RFID產(chǎn)品:
顧名思義就是有源RFID產(chǎn)品和無源RFID產(chǎn)品的結(jié)合,它結(jié)合二者的優(yōu)點,在低頻125KHZ頻率的觸發(fā)下, 讓微波2.45G發(fā)揮優(yōu)勢,解決了有源RFID產(chǎn)品和無源RFID產(chǎn)品不能解決的問題,比如門禁出入管理、區(qū)域 定位管理及安防報警等方面的應(yīng)用,近距離激活定位、遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)據(jù)。
六個領(lǐng)域
RFID技術(shù)具有抗干擾性強(qiáng)以及無需人工識別的特點,所以常常被應(yīng)用在一些需要采集或追蹤信息的領(lǐng)域 上,大致包括但不限于以下七點:
1.倉庫/運輸/物資:
給貨品嵌入RFID芯片,存放在倉庫、商場等貨品以及物流過程中,貨品相關(guān)信息被讀寫器自動采集,管 理人員就可以在系統(tǒng)迅速查詢貨品信息,降低丟棄或者被盜的風(fēng)險,可以提高貨品交接速度,提高準(zhǔn)確 率,并且防止竄貨和防偽。
2.門禁/考勤:
一些公司或者一些大型會議,通過提前錄入身份或者指紋信息,就可以通過門口識別系統(tǒng)自行識別簽到 ,中間就省去了很多時間,方便又省力。
3.固定資產(chǎn)管理:
像圖書館、藝術(shù)館及博物館等資產(chǎn)龐大或者物品貴重的一些場所,就需要有完整的管理程序或者嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?保護(hù)措施,當(dāng)書籍或者貴重物品的存放信息有異常變動,就會第一時間在系統(tǒng)里提醒管理員,從而處理 相關(guān)情況。
4.火車/汽車識別/行李安檢:
我國鐵路的車輛調(diào)度系統(tǒng)就是一個典型的案例,自動識別車輛號碼、信息輸入,省去了大量人工統(tǒng)計的 時間,以及提高了精準(zhǔn)度。
5.醫(yī)療信息追蹤:
病例追蹤、廢棄物品追蹤、藥品追蹤等都是提高醫(yī)院服務(wù)水平和效率的好方法。
6. 軍事/國防/國家安全:
一些重要軍事藥品、槍支、彈藥或者軍事車輛的動態(tài)都是需要實時跟蹤。
七大優(yōu)點
1.抗干擾性超強(qiáng),它有一個重要的優(yōu)點就是非接觸式識別,它能在急劇惡劣的環(huán)境下都可以工作,可 以并且穿透力極強(qiáng),可以快速識別并閱讀標(biāo)簽。
2.RFID標(biāo)簽的數(shù)據(jù)容量十分龐大,它可以根據(jù)用戶的需求擴(kuò)充到10k,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于二維碼條形2725個數(shù)字的 容量。
3.可以動態(tài)操作,它的標(biāo)簽數(shù)據(jù)可以利用編程進(jìn)行動態(tài)修改,并且可以動態(tài)追蹤和監(jiān)控,只要RFID標(biāo)簽 所附著的物體出現(xiàn)在解讀器的有效識別范圍內(nèi)。
4.使用壽命長,因為其抗干擾性強(qiáng),所以RFID標(biāo)簽不易被破壞,使用壽命很長。
5.防沖突,在解讀器的有效識別范圍內(nèi),它可以同時讀取多個RFID標(biāo)簽。
6.安全性高,RFID標(biāo)簽可以以任何形式附著在產(chǎn)品上,可以為標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行密碼加密,提高安全性。
7.識別速度快,只要RFID標(biāo)簽一進(jìn)入解讀器的有效識別范圍內(nèi),就馬上開始讀取數(shù)據(jù),一般情況下不到 100毫秒就可完成識別。
共同進(jìn)退
當(dāng)然,每一項技術(shù)都是有利有弊的,RFID技術(shù)發(fā)展到今天,也會存在缺陷,那就是超高頻頻段的技術(shù)應(yīng) 用還不夠廣泛,技術(shù)不夠成熟,相關(guān)產(chǎn)品價格昂貴,穩(wěn)定性不高,國際上也沒有制定統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。
目前,RFID技術(shù)已經(jīng)和我們的日常生活息息相關(guān)了,在現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)時代,假如RFID技術(shù)得到完善, RFID超高頻技術(shù)成熟,RFID超高頻市場發(fā)展得到廣泛應(yīng)用,那么物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也會推向一個新高度。
延伸閱讀
RFID安全十大問題與威脅
和其它安全設(shè)備一樣,RFID設(shè)備的安全性并不完美。盡管RFID設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用,但其帶來的安全 威脅需要我們在設(shè)備部署前解決。下文將主要介紹幾個RFID相關(guān)的安全問題。
1.RFID偽造
根據(jù)計算能力,RFID可以分為三類:
1.普通標(biāo)簽(tag)
2.使用對稱密鑰的標(biāo)簽
3.使用非對稱密鑰的標(biāo)簽
其中,普通標(biāo)簽不做任何加密操作,很容易進(jìn)行偽造。但普通標(biāo)簽卻廣泛應(yīng)用在物流管理和旅游業(yè)中, 攻擊者可以輕易將信息寫入一張空白的RFID標(biāo)簽中或者修改一張現(xiàn)有的標(biāo)簽,以獲取使用RFID標(biāo)簽進(jìn)行 認(rèn)證系統(tǒng)對應(yīng)的訪問權(quán)限。對于普通標(biāo)簽攻擊者可以進(jìn)行如下三件事:
根據(jù)計算能力,RFID可以分為三類:
1.修改現(xiàn)有標(biāo)簽中的數(shù)據(jù),使一張無效標(biāo)簽變?yōu)橛行У?,或者相反,將有效的?biāo)簽變?yōu)闊o效。例如,可 以通過修改商品的標(biāo)簽內(nèi)容,然后以一個較低的價格購買一件昂貴的商品。
2.同樣還是修改標(biāo)簽,不過是將一個標(biāo)簽內(nèi)容修改為另一個標(biāo)簽的內(nèi)容,就是貍貓換太子。
3.根據(jù)獲取到的別人標(biāo)簽內(nèi)容來制造一張自己的標(biāo)簽。
所以,當(dāng)想在一些處理如身份證這種包含敏感信息的系統(tǒng)中使用RFID標(biāo)簽時,一定要使用加密技術(shù)。但 如果不得不使用普通標(biāo)簽的話,一定要確保配有相應(yīng)的安全規(guī)范、監(jiān)控和審計程序,以檢測RFID系統(tǒng)中 任何的異常行為。
2.RFID嗅探
RFID嗅探是RFID系統(tǒng)中一個主要的問題。RFID閱讀器總是向標(biāo)簽發(fā)送請求認(rèn)證的信息,當(dāng)閱讀器收到標(biāo) 簽發(fā)送的認(rèn)證信息時,它會利用后端數(shù)據(jù)庫驗證標(biāo)簽認(rèn)證信息的合法性。
但不幸的是,大部分的RFID標(biāo)簽并不認(rèn)證RFID閱讀器的合法性。那么攻擊者可以使用自己的閱讀器去套 取標(biāo)簽的內(nèi)容。
3.跟蹤
通過讀取標(biāo)簽上的內(nèi)容,攻擊者可以跟蹤一個對象或人的運動軌跡。當(dāng)一個標(biāo)簽進(jìn)入到了閱讀器可讀取 的范圍內(nèi)時,閱讀器可以識別標(biāo)簽并記錄下標(biāo)簽當(dāng)前的位置。
無論是否對標(biāo)簽和閱讀器之間的通信進(jìn)行了加密,都無法逃避標(biāo)簽被追蹤的事實。攻擊者可以使用移動 機(jī)器人來跟蹤標(biāo)簽的位置。
4.拒絕服務(wù)
當(dāng)閱讀器收到來自標(biāo)簽的認(rèn)證信息時,它會將認(rèn)證信息與后端數(shù)據(jù)庫內(nèi)的信息進(jìn)行比對。閱讀器和后端 數(shù)據(jù)庫都很容易遭受拒絕服務(wù)攻擊。
當(dāng)出現(xiàn)拒絕服務(wù)攻擊時,閱讀器將無法完成對標(biāo)簽的認(rèn)證,并導(dǎo)致其他相應(yīng)服務(wù)的中斷。所以,必須確 保閱讀器和后端數(shù)據(jù)庫之間有相應(yīng)防范拒絕服務(wù)攻擊的機(jī)制。
5.欺騙
在欺騙攻擊中,攻擊中常常將自己偽造成為一個合法的用戶。有時,攻擊者會把自己偽造成后端數(shù)據(jù)庫 的管理員,如果偽造成功,那么攻擊者就可以隨心所欲的做任何事,例如:相應(yīng)無效的請求,更改RFID 標(biāo)識,拒絕正常的服務(wù)或者干脆直接在系統(tǒng)中植入惡意代碼。
6.否認(rèn)
所謂否認(rèn)就是當(dāng)一個用戶在進(jìn)行了某個操作后拒絕承認(rèn)他曾做過,當(dāng)否認(rèn)發(fā)送時,系統(tǒng)沒有辦法能夠驗 證該用戶究竟有沒有進(jìn)行這項操作。
在使用RFID中,存在兩種可能的否認(rèn):一種是發(fā)送者或接收者可能否認(rèn)進(jìn)行過一項操作,如發(fā)出一個 RFID請求,此時我們沒任何證據(jù)可以證明發(fā)送者或接收者是否發(fā)出過RFID請求;另一種是數(shù)據(jù)庫的擁有 者可能否認(rèn)他們給予過某件物品或人任何標(biāo)簽。
7.插入攻擊
在這種攻擊中,攻擊者試圖向RFID系統(tǒng)發(fā)送一段系統(tǒng)命令而不是原本正常的數(shù)據(jù)內(nèi)容。一個簡單的例 子就是,攻擊者將攻擊命令插入到標(biāo)簽存儲的正常數(shù)據(jù)中。
8.重傳攻擊
攻擊者通過截獲標(biāo)簽與閱讀器之間的通信,記錄下標(biāo)簽對閱讀器認(rèn)證請求的回復(fù)信息,并在之后將這個 信息重傳給閱讀器。重傳攻擊的一個例子就是,攻擊者記錄下標(biāo)簽和閱讀器之間用于認(rèn)證的信息。
9.物理攻擊
物理攻擊發(fā)送在攻擊者能夠在物理上接觸到標(biāo)簽并篡改標(biāo)簽的信息。物理攻擊有多種方式,例如:使用 微探針讀取修改標(biāo)簽內(nèi)容,使用X射線或者其他射線去破壞標(biāo)簽內(nèi)容,使用電磁干擾破壞標(biāo)簽與閱讀器之 間的通信。
另外,任何人都可以輕易的使用小刀或其他工具人為的破壞標(biāo)簽,這樣閱讀器就無法識別標(biāo)簽了。
10.病毒
同其他信息系統(tǒng)一樣,RFID系統(tǒng)很容易遭受病毒的攻擊。多數(shù)情況下,病毒的目標(biāo)都是后端數(shù)據(jù)庫。 RFID病毒可以破壞或泄露后端數(shù)據(jù)庫中存儲的標(biāo)簽內(nèi)容,拒絕或干擾閱讀器與后端數(shù)據(jù)庫之間的通信。 為了保護(hù)后端數(shù)據(jù)庫,一定要及時修補(bǔ)數(shù)據(jù)庫漏洞和其他風(fēng)險。
雖然RFID系統(tǒng)常常成為被攻擊的目標(biāo),但是由于RFID系統(tǒng)低廉的成本,使得其在很多領(lǐng)域還是得到了廣 泛的應(yīng)用。所以當(dāng)準(zhǔn)備部署RFID系統(tǒng)時,一定要更多的關(guān)注其安全問題,特別是本文描述的前四種攻擊 :偽造、嗅探、跟蹤和拒絕服務(wù)攻擊。