《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 通信與網絡 > 設計應用 > 無線無源遠距離可重構安全傳感終端設計
無線無源遠距離可重構安全傳感終端設計
網絡安全與數據治理
鄧洋1,張世杰1,劉成旺1,李征1,冉君1,鐘永明1,王堅1,施昶2,李鋼2
1.成都普什信息自動化有限公司; 2.電子科技大學
摘要: 為提高無源物聯網安全性能,常在傳感設備中加入加密算法。而傳統無源傳感終端的加密算法常采用偽隨機數實現,其具有極大的安全隱患,且現有產生真隨機數的方法需專用真隨機數產生電路,其開銷大,不適用于無源傳感終端。同時,現有無源傳感終端的加密算法不能重構,變換方式少,安全性很難進一步提升。為此,設計了一種無線無源可重構遠距離安全傳感終端,其采用MCU實現標準RFID通信協議,代替專用RFID芯片,能根據各種應用場景修改MCU代碼,從而實現傳感終端可重構功能;基于射頻信號和ADC殘差的兼容型真隨機數發生器產生真隨機數,無需專用電路;采用增強型可重構加密算法,結合真隨機數極大地提升了傳感終端安全性能,同時,采用多源能量收集電路架構,提升了終端接收靈敏度,從而實現傳感終端的遠距離通信功能。
中圖分類號:TN926;TP309文獻標識碼:ADOI:10.19358/j.issn.2097-1788.2025.06.005
引用格式:鄧洋,張世杰,劉成旺,等. 無線無源遠距離可重構安全傳感終端設計[J].網絡安全與數據治理,2025,44(6):36-41.
Design of wireless passive long-distance reconfigurable security sensing terminal
Deng Yang1,Zhang Shijie1,Liu Chengwang1,Li Zheng1,Ran Jun1,
1.Chengdu Pushi Information Automation Co., Ltd.;2.University of Electronic Science and Technology of China
Abstract: To improve the security performance of passive Internet of Things, encryption algorithms are often added to sensor devices. The traditional encryption algorithm of passive sensor terminals often uses pseudorandom numbers to encrypt data, which has great security risks, and the existing methods of generating true random numbers require a special true random number generation circuit, which is expensive and not suitable for passive sensor terminals. At the same time, the encryption algorithm in the existing passive sensor terminal cannot be reconfigured, and the conversion mode is few, so it is difficult to further improve the security. Therefore, this paper designs a wireless passive reconfigurable remote security sensing terminal. It adopts the MCU to implement the standard RFID communication protocol instead of the dedicated RFID chip and can modify the MCU code arbitrarily according to various application scenarios, thereby achieving the reconfigurable function of the sensing terminal. And it uses a compatible true random number generator based on RF signal and ADC residuals to generate true random numbers without special circuit. The enhanced reconfigurable encryption algorithm combined with true random numbers greatly improves the encryption performance of sensing terminal. At the same time, the multi-source energy collection circuit architecture improves the receiving sensitivity of the terminal, so as to realize the long-distance communication function of the sensor terminal.
Key words : true random number; compatibility; reconfigurable encryption algorithm; multi-source energy harvesting; long distance

引言

隨著物聯網應用技術的高速發展,無源RFID感測系統受到了廣泛研究,但現有無源RFID感測標簽通信距離短,且因小型化和低成本特性,其安全性能常被忽視,同時,現有傳感終端采用專用RIFD芯片,無法根據實際所需參量進行修改,重構性差,且固定的加密算法安全性不高。

1999年,Steindl等人提出了基于聲表面波的無源傳感標簽[1],其采用聲表面波反射信號的相位和幅度變化,實現信息感知,并據此實現了多類型傳感功能。2015年,Lee等人提出了一種無源氫氣濃度傳感系統[2],其將傳感器集成在標簽天線上,通過標簽反射信號的頻率和功率變化測量氫氣濃度,由于傳感器變化會導致標簽天線和標簽電路不匹配,限制了標簽和讀寫器的工作距離,使得通信距離僅25 cm。2016年,Abdulhadi等人研制了一種集成太陽能和射頻能量收集的RFID傳感標簽[3],采用太陽能和射頻能供電的通信距離分別可達27 m和748 m,但其沒有實現RFID協議處理功能,無法實現可重構,靈活性差,并且由于其天線面積較大,具有一定的安裝局限性。

國內傳感標簽起步較晚,2020年,Inserra等人研制了一種基于RFID的螺絲松動無源傳感標簽[4],其通過螺釘松/緊改變標簽天線和電路匹配狀態,從而改變標簽反射系數,據此可測量出螺釘松/緊狀態,其通信距離僅 13 m。2021年,Shao等人提出了采用線圈結構的磁場傳感器結合RFID技術實現無源射頻電流感測標簽[5],其采用磁場傳感器輸出的電壓幅值表征電流強度,但其電流動態測量范圍僅為5 A~175 A,且電壓信號抗干擾能力差,同時,通信距離僅52 m(EIRP為48 dBm)。

為增強傳感終端安全性能,常采用基于偽隨機數的加密算法,其安全性較弱;也常采用專用真隨機數產生電路,但增加了系統成本和功耗。考慮到傳感終端常采用ADC實現數模轉換,因此,為實現資源共享,減少因實現真隨機數產生器添加額外硬件資源而增加的成本和功耗,本文重點研究基于ADC的低復雜度高兼容真隨機數產生器。

2000年,Petrie等人提出將電阻熱噪聲、振蕩器采樣和離散時間混沌系統結合實現真隨機數發生器[6],其性能優于采用單一熵源實現的真隨機數發生器。之后,Callegari等人和Pareschi等人分別提出采用多個ADC流水線架構實現真隨機數發生器[7-8],每一級ADC使用15 bit的分辨率,輸出1位隨機數,并且ADC的輸入是前一級ADC輸出的殘差信號。2020年,Jayaraj等人在SAR ADC完成后,使用比較器對ADC輸出的最低位(殘差)繼續比較一次,將比較結果作為隨機數,可以同時完成模數轉換和產生真隨機數(True Random Numter,TRN)[9]。

以上文獻提出的基于ADC實現真隨機數發生器的方法難以真正實現,只適合專用芯片,增加了系統的設計復雜度和成本。2016年,Liu等人提出了基于傳統MCU的ADC采樣電阻分壓電路電壓的真隨機數發生器[10],但其過度依賴電阻和電路的熱噪聲,當ADC位寬小的時候,其輸出數據變化很小或根本沒有變化,致使很難產生高質量的真隨機數。文獻[11-12]給出了使用傳統微處理器和流水線ADC相結合的結構來實現真隨機數發生器的方法,這是在微處理器上基于ADC實現真隨機數的典型例子,但其結構復雜,難以在無線無源低功耗設備上實現。

針對上述問題,本文在不增加無源傳感終端復雜度的情況下,研究兼容型真隨機數發生器和可重構加密算法,并進一步研究多源能量收集電路和高靈敏度ASK解調電路,增強無源終端接收靈敏度,提升無源終端通信距離,并設計出無線無源可重構遠距離安全傳感終端。


本文詳細內容請下載:

http://m.jysgc.com/resource/share/2000006578


作者信息:

鄧洋1,張世杰1,劉成旺1,李征1,冉君1,鐘永明1,王堅1,施昶2,李鋼2

(1.成都普什信息自動化有限公司,四川成都611731;

2.電子科技大學,四川成都610054) 


Magazine.Subscription.jpg

此內容為AET網站原創,未經授權禁止轉載。
亚洲一区二区欧美_亚洲丝袜一区_99re亚洲国产精品_日韩亚洲一区二区
欧美日本一道本| 国模吧视频一区| 久久精品五月婷婷| 亚洲一区中文字幕在线观看| 亚洲精品一区二区三区不| 欧美在线一区二区| 欧美一区二区视频97| 午夜精品久久久久久久蜜桃app | 麻豆久久久9性大片| 久久精品主播| 久久久免费精品视频| 久久午夜羞羞影院免费观看| 久久精品国产一区二区三| 久久精品国产欧美亚洲人人爽| 欧美在线免费| 欧美一级电影久久| 欧美在线视频免费播放| 欧美在线综合| 久久人人97超碰人人澡爱香蕉| 久久视频一区二区| 老鸭窝毛片一区二区三区| 免费在线观看日韩欧美| 欧美国产亚洲精品久久久8v| 欧美日本韩国一区| 国产精品v欧美精品∨日韩| 国产精品国产三级国产专区53| 国产乱码精品一区二区三区忘忧草| 国产午夜精品福利| 在线精品视频免费观看| 亚洲激情欧美| 亚洲视频在线观看视频| 香蕉久久夜色精品| 亚洲国产日韩欧美在线99 | 亚洲国产精品成人一区二区| 亚洲人成在线观看网站高清| 99re热这里只有精品免费视频| 中国成人黄色视屏| 欧美在线中文字幕| 亚洲精品中文字幕在线观看| 一区二区福利| 日韩香蕉视频| 99这里只有久久精品视频| 亚洲神马久久| 午夜精品久久久久久久久| 久久精品夜夜夜夜久久| 亚洲精品中文字幕有码专区| 亚洲天堂网在线观看| 午夜欧美大片免费观看| 久久久久久综合| 欧美精品国产精品日韩精品| 欧美三级在线视频| 国产亚洲欧洲| 亚洲精品之草原avav久久| 亚洲欧美国产一区二区三区| 亚洲国产另类久久精品| 亚洲视频免费在线观看| 久久久久久综合| 欧美日韩裸体免费视频| 国产亚洲va综合人人澡精品| 亚洲激情成人在线| 午夜精品国产精品大乳美女| 亚洲欧洲精品一区| 欧美一级一区| 欧美国产一区二区在线观看| 国产精品一二| 亚洲精品国产精品国产自| 亚洲欧美视频在线观看| 亚洲美女在线国产| 久久精品五月| 欧美午夜视频| 亚洲电影免费在线观看| 亚洲天堂黄色| 亚洲精品乱码久久久久久按摩观| 欧美一区二区视频网站| 欧美精品午夜| 狠狠色综合色区| 亚洲一区999| 9i看片成人免费高清| 久久精品水蜜桃av综合天堂| 国产精品www网站| 亚洲激情av| 久久精品人人做人人爽电影蜜月| 亚洲一区视频在线| 欧美风情在线| 狠狠狠色丁香婷婷综合激情| 亚洲在线成人精品| 亚洲图片欧美日产| 欧美精品日韩www.p站| 一区二区在线不卡| 午夜日韩在线观看| 亚洲欧美日韩精品久久亚洲区| 欧美电影免费观看高清| 好男人免费精品视频| 亚洲欧美日韩电影| 亚洲小视频在线| 欧美日韩伦理在线免费| 亚洲国产欧美久久| 91久久极品少妇xxxxⅹ软件| 久久国产欧美日韩精品| 国产精品国产三级国产专区53| 亚洲日韩欧美一区二区在线| 亚洲国产黄色片| 久久尤物视频| 黄色成人91| 亚洲电影免费观看高清| 欧美在线视频不卡| 国产伦精品一区二区三区| 亚洲校园激情| 亚洲欧美日韩综合| 国产精品久久综合| 亚洲午夜一二三区视频| 亚洲自拍偷拍麻豆| 国产精品久久久久久五月尺| 在线一区二区三区四区五区| 国产精品99久久久久久久vr| 欧美日韩美女| 99国内精品久久久久久久软件| 一区二区三区高清不卡| 欧美日韩国产精品自在自线| 亚洲精品欧洲精品| 中文亚洲视频在线| 国产精品99一区二区| 中文在线一区| 性欧美超级视频| 国产精品亚洲综合一区在线观看| 亚洲在线一区二区| 久久av二区| 精品91久久久久| 亚洲美女91| 欧美三级电影一区| 亚洲午夜精品一区二区| 欧美亚洲一级片| 国产视频自拍一区| 亚洲国产99| 欧美精品v日韩精品v国产精品 | 亚洲性av在线| 午夜欧美视频| 国产亚洲精品福利| 亚洲国产精品久久久久秋霞影院| 免费中文日韩| 日韩视频二区| 午夜精品久久久久影视| 国产日本欧美一区二区三区在线 | 国产精品婷婷午夜在线观看| 午夜精品剧场| 久久综合九色综合欧美就去吻| 亚洲国内精品在线| 亚洲欧美日本视频在线观看| 国产亚洲欧美日韩一区二区| 亚洲黄色有码视频| 欧美日韩亚洲一区二区三区在线 | 亚洲一区免费观看| 国产精品久久久久久久一区探花| 亚洲午夜久久久久久尤物| 香蕉免费一区二区三区在线观看 | 亚洲午夜精品一区二区| 国产女主播视频一区二区| 久久岛国电影| 欧美国产成人精品| 亚洲视频在线观看网站| 久久精品国产清自在天天线| 亚洲大片免费看| 亚洲综合国产激情另类一区| 国产丝袜一区二区| 亚洲精选视频在线| 国产精一区二区三区| 亚洲黄色影院| 国产精品色网| 亚洲乱码一区二区| 国产精品视频一区二区高潮| 亚洲风情在线资源站| 欧美日韩亚洲视频一区| 久久国产精品99国产精| 欧美日韩国产三级| 欧美一级在线视频| 欧美日韩国产一级| 欧美一级艳片视频免费观看| 欧美激情一区二区| 午夜欧美电影在线观看| 欧美—级高清免费播放| 午夜国产精品影院在线观看| 嫩草国产精品入口| 亚洲欧美日韩在线观看a三区| 欧美成人免费播放| 亚洲欧美日韩一区在线观看| 欧美精品一区二区三区很污很色的 | 亚洲国产欧美国产综合一区| 国产精品国产三级国产普通话三级| 亚洲国产婷婷香蕉久久久久久99| 国产精品久久久久一区二区三区| 亚洲国产婷婷香蕉久久久久久99 | 亚洲黄色成人网| 国产精品一二三| 9色国产精品| 激情校园亚洲| 欧美一区二区三区四区在线观看| 亚洲精品欧美日韩专区| 老色鬼久久亚洲一区二区| 亚洲欧美日韩国产另类专区| 欧美日韩一二三四五区|