基于NFC技術(shù)的地理標(biāo)志產(chǎn)品保護追溯應(yīng)用研究

周志強　程姝

摘要：為了保護地理標(biāo)志產(chǎn)品，提高地理標(biāo)志產(chǎn)品保護的準(zhǔn)確性和可靠性，以方便安全驗證，從而設(shè)計基于NFC技術(shù)的地理標(biāo)志產(chǎn)品保護可追溯系統(tǒng)。該系統(tǒng)使得地理標(biāo)志產(chǎn)品加工商可以把數(shù)字簽名添加到地理標(biāo)志產(chǎn)品NFC標(biāo)簽中來實現(xiàn)安全保護。同時，地理標(biāo)志產(chǎn)品消費者基于支持NFC手機可以方便驗證地理標(biāo)志產(chǎn)品保護的合法性，并追溯了地理標(biāo)志產(chǎn)品生產(chǎn)和加工的信息。此外，本文對系統(tǒng)的關(guān)鍵實現(xiàn)技術(shù)進行了研究，包括數(shù)字簽名算法選擇、地理標(biāo)志產(chǎn)品編碼、共享密碼生成協(xié)議等。

關(guān)鍵詞：NFC技術(shù) 地理標(biāo)志 產(chǎn)品流程

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）09-0080-01

1 引言

結(jié)合網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)和標(biāo)簽的保護技術(shù)，是目前用于商品保護的有效技術(shù)之一，不僅可以通過編碼實現(xiàn)商品的唯一識別、而且可以對其來源和供應(yīng)進行跟蹤追溯。本文結(jié)合NFC技術(shù)和數(shù)字簽名技術(shù)，設(shè)計了一套地理標(biāo)志產(chǎn)品保護系統(tǒng)，消費者可通過支持NFC功能的手機即可方便的鑒定地理標(biāo)志產(chǎn)品的真?zhèn)?，并可查詢追溯地理?biāo)志產(chǎn)品的產(chǎn)地、加工廠商等基本信息。

2 基于NFC技術(shù)的地理標(biāo)志產(chǎn)品保護流程

2.1 地理標(biāo)志產(chǎn)品保護流程

根據(jù)地理標(biāo)志產(chǎn)品保護追溯系統(tǒng)框架設(shè)計，消費者具體驗證地理標(biāo)志產(chǎn)品真?zhèn)蔚牧鞒倘缦拢菏紫龋M者使用有NFC功能的手機閱讀在NFC標(biāo)簽中的產(chǎn)品編碼，SN標(biāo)簽序列號和生產(chǎn)商數(shù)字簽名；其次，消費者用移動通信網(wǎng)絡(luò)將讀取的NFC標(biāo)簽信息發(fā)送到保護追溯性系統(tǒng)；然后，保護追溯系統(tǒng)驗證制造商簽名的合法性，如果簽名不正確就顯示“假貨”信息；最后，如果簽名通過驗證，可追溯系統(tǒng)基于地理標(biāo)志產(chǎn)品的唯一代碼可對地理標(biāo)志產(chǎn)品相關(guān)的信息進行追溯。

2.2 標(biāo)簽數(shù)字簽名的生成與驗證流程

地理標(biāo)志產(chǎn)品的保護主要基于NFC標(biāo)簽中的數(shù)字簽名，可以由追溯系統(tǒng)來驗證地理標(biāo)志產(chǎn)品的真?zhèn)巍?/p>

2.2.1 地理標(biāo)志產(chǎn)品加工商系統(tǒng)注冊流程

地理標(biāo)志產(chǎn)品加工商進入的可追溯性系統(tǒng)，在系統(tǒng)中注冊基本信息并等待審核，審核通過后，地理標(biāo)志產(chǎn)品加工商成為合法注冊經(jīng)銷商， 最后通過安全的形式在系統(tǒng)和該地理標(biāo)志產(chǎn)品加工商之間生成需要保密存儲的共享密鑰。地理標(biāo)志產(chǎn)品加工商需要使用共享密鑰進行數(shù)字簽名，另外系統(tǒng)在驗證該地理標(biāo)志產(chǎn)品加工商的數(shù)字簽名合法性時，也需要使用該共享密鑰。

2.2.2 標(biāo)簽數(shù)字簽名生成流程

地理標(biāo)志產(chǎn)品加工商將地理標(biāo)志產(chǎn)品編碼通過散列算法得到一個散列值。然后使用共享密鑰加密系該散列值產(chǎn)生數(shù)字簽名，之后將產(chǎn)品代碼和數(shù)字簽名寫入NFC標(biāo)簽并鎖在一起。攻擊者不知道這個共享密鑰，所以不能數(shù)字簽名。但攻擊者可以讀出某一個NFC中的信息（包括產(chǎn)品代碼和數(shù)字簽名），并完整的信息復(fù)制到另一個NFC標(biāo)簽來攻擊。為了防止這種復(fù)制攻擊，地理標(biāo)志產(chǎn)品加工商生成數(shù)字簽名時，加入NFC標(biāo)簽SN序列號將數(shù)字簽名和NFC標(biāo)簽綁定。因為每個NFCSN序列號標(biāo)簽是不同的，可有效地防止復(fù)制攻擊。

2.2.3 保護流程

保護系統(tǒng)根據(jù)產(chǎn)品編碼首先獲得地理標(biāo)志產(chǎn)品的加工商，然后基于地理標(biāo)志產(chǎn)品加工商和共享密鑰來解密數(shù)字簽名，得到一個中間散列值。保護系統(tǒng)然后根據(jù)標(biāo)簽SN序列號和產(chǎn)品代碼， 用SHA算法得到一個實際的散列值。最后保護系統(tǒng)將中間的散列值和實際的散列值進行比較，如果相同則通過驗證，如果不一樣，驗證失敗。

3 地理標(biāo)志產(chǎn)品保護追溯系統(tǒng)的關(guān)鍵實現(xiàn)技術(shù)研究

3.1 地理標(biāo)志產(chǎn)品編碼的實現(xiàn)

地理標(biāo)志保護產(chǎn)品的可追溯性系統(tǒng)為有效區(qū)分地理標(biāo)志產(chǎn)品的加工商和品種等信息。地理標(biāo)志產(chǎn)品標(biāo)簽的產(chǎn)品編碼采用EPC代碼。其中，版本號是標(biāo)識EPC的版本和結(jié)構(gòu)，EPC相關(guān)域名制造商信息，也叫廠商識別代碼。

3.2 數(shù)字簽名中加解密運算的選擇

地理標(biāo)志產(chǎn)品加工商在生成數(shù)字簽名和系統(tǒng)驗證數(shù)字簽名的合法性時，考慮到全性、運算速度以及數(shù)據(jù)長度，需要進行SHA一1散列運算ES加解密運算。地理標(biāo)志產(chǎn)品產(chǎn)品的EPC一96位編碼和標(biāo)簽SN序列號通過SHA—l散列運算得到160位的散列值，然后將160位的散列值末位填充O得到256位的值，而這256位的數(shù)字簽名需將256位的數(shù)值通過AES加密運算得到。系統(tǒng)解密驗證數(shù)字簽名則采用相同的逆運算。

3.3 NFC標(biāo)簽的選擇

NFC標(biāo)簽有：ISO1443一A，B、TOPAZ、MIFARE和Felica。由于系統(tǒng)中 NFC標(biāo)簽的讀寫器是手機，綜合考慮地理標(biāo)志產(chǎn)品保護應(yīng)用中地理標(biāo)志產(chǎn)品唯一編碼的長度，標(biāo)簽的價格成本等因素，該系統(tǒng)選擇ISO1443一A標(biāo)準(zhǔn)，106kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率，約l0cm的識別距離。

3.4 追溯系統(tǒng)的實現(xiàn)

保護產(chǎn)品追溯系統(tǒng)主要包括產(chǎn)品和產(chǎn)品信息追溯功能，系統(tǒng)的用戶包括消費者和地理標(biāo)志產(chǎn)品的加工商。系統(tǒng)需要地理標(biāo)志產(chǎn)品加工商將地理標(biāo)志產(chǎn)品的來源，加工制造商和批量輸入系統(tǒng)，并存于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。地理標(biāo)志產(chǎn)品的追溯信息輸入可基于WEB形式實現(xiàn)，加工商通過互聯(lián)網(wǎng)登錄系統(tǒng)，輸入注冊名通過用戶鑒定后即可具有輸入地理標(biāo)志產(chǎn)品產(chǎn)品相應(yīng)基本信息的權(quán)限?；谙到y(tǒng)穩(wěn)定性的考慮，可通過JSP+MYSQL來實現(xiàn)。

4 結(jié)語

基于NFC的地理標(biāo)志產(chǎn)品保護追溯系統(tǒng)是一個包含地理標(biāo)志產(chǎn)品保護和地理標(biāo)志產(chǎn)品信息追溯兩部分功能的系統(tǒng)。系統(tǒng)采用數(shù)字簽名技術(shù)，相比傳統(tǒng)的保護技術(shù)，不但保護可靠性提高而且也降低了成本。

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