RFID应用及原理 第七章 射频数据的完整性.ppt

第6章 射频数据的完整性 射频识别技术RFID Technology 6.1、基本概念 6.2、RFID系统的数据传输出错 6.3、差错控制方式 6.4、差错控制编码 6.5、汉明码 6.6、奇偶校验法 6.7、循环冗余校验（CRC） 6.8、性能指标 第6章 射频数据的完整性 第6章 射频数据的完整性 6.1、基本概念 完整性是指信息未经授权不能进行改变的特性，即信息在存储或传输过程中保持不被偶然或蓄意地删除、修改、伪造、乱序、重放、插入等破坏和丢失的特性。 完整性是一种面向信息的安全性，它要求保持信息的原样，即信息的正确生成、正确存储和传输。 完整性与必威体育官网网址性不同，必威体育官网网址性要求信息不被泄漏给未授权的人，而完整性则要求信息不致受到各种原因的破坏。 影响信息完整性的主要因素有：设备故障、误码（传输、处理和存储过程中产生的误码，定时的稳定度和精度降低造成的误码，各种干扰源造成的误码）、人为攻击、计算机病毒等。 6.1、基本概念 保证信息完整性的主要方法包括以下几种： 协议：通过各种安全协议可以有效地检测出被复制的信息、被删除的字段、失效的字段和被修改的字段。 纠错编码方法：由此完成检错和纠错功能。最简单和常用的纠错编码方法是奇偶校验法。 密码校验和方法：它是抗篡改和传输失败的重要手段。 数字签名：保障信息的真实性。 公证：请求网络管理或中介机构证明信息的真实性。 第6章 射频数据的完整性 6.2、RFID系统的数据传输出错 RFID系统采取无接触的方式进行数据传输，因此在传输过程中很容易受到干扰，包括系统内部的热噪声和系统外部的各种电磁干扰等，这些都会使传输的信号发生畸变，从而使传输数据发生不受欢迎的改变从而导致传输错误，如下图所示： 图1 干扰导致数据传输发生错误 第6章 射频数据的完整性 6.2、RFID系统的数据传输出错 当接收读写器发出的命令以及数据信息发生传输错误时，如果被电子标签接收到，可能会导致以下结果： 电子标签错误的响应读写器的命令； 电子标签的工作状态发生混乱； 电子标签错误的进入休眠状态。 当电子标签发出的数据发生传输错误时，如果被读写器接收到，可能导致以下结果： 不能识别正常工作的电子标签，误判电子标签的工作状态； 将一个电子标签判别为另一个电子标签，造成识别错误。 第6章 射频数据的完整性 6.2、RFID系统的数据传输出错 因传输的信号畸变而导致的数据传输出错在RFID系统的数据通信中是不能容忍的，解决的方法有两种： 加大读写器的输出功率，从而提高信噪比，但这种方式有一定的局限性，读写器发出的功率有限制，如果超限，会造成电磁污染。 在原始数据的后面加上一些校验位，这些校验位和前边的数据之间具有某种关联，接收端根据判断收到的数据位和校验位之间是否满足这种关联关系来判断有没有发生畸变，这就是差错控制编码。 第6章 射频数据的完整性 6.3、差错控制方式 常用的差错控制方式主要有检错重发（简称ARQ），前向纠错（简称FEC），混合纠错（简称HEC）。 第6章 射频数据的完整性 6.3、差错控制方式 （1）检错重发（ARQ） 检错重发又称自动请求重传方式，记作ARQ(Automatic Repeat Request)。 由发端送出能够发现错误的码，由收端判决传输中有无错误产生，如果发现错误，则通过反馈信道把这一判决结果反馈给发端，然后，发端把收端认为错误的信息再次重发，从而达到正确传输的目的。 其特点是需要反馈信道，译码设备简单，对突发错误和信道干扰较严重时有效， 但实时性差，主要在计算机数据通信中得到应用。 第6章 射频数据的完整性 6.3、差错控制方式 （1）检错重发（ARQ） 停止等待ARQ系统 数据按分组发送。每发送一组数据后，发送端等待接收端的确认答复（ACK），然后再发送下一组数据。 图中的第3组接收数据有误，接收端发回一个否认答复（NAK），这时发送端将会重发第3组数据。 第6章 射频数据的完整性 接收码组 ACK ACK NAK ACK ACK NAK ACK t 1 2 3 3 4 5 5 发送码组 1 2 3 3 4 5 5 6 t 有错码组 有错码组 6.3、差错控制方法 （2）前向纠错 前向纠错方式记作FEC( Forword Error Correction )。 发端采用某种在解码时能纠正一定程度传输差错的较复杂的编码方法，使接收端在收到的信码中不仅能发现错码，还能够纠正错码。 采用前向纠错方式时，不需要反馈信道，也不需反复重发而延误传输时间，对实时传输有利，但是纠错设备比较复杂。 第6章 射频数据的完整性 6.3、差错控制方式 （3）混合纠错方式（HEC） 混合纠错方式记作HEC(Hybrid Error Correction)是F