RFID系统的数据传输优化与安全技术研究

摘要

在RFID系统的无线网络中,数据传输的性能可以用效率和安全两个方面的性能指标来衡量。效率方面的性能包括传输成功率、传输能耗、单位时间数据传输量等等,安全性能指示了传输数据的安全程度。为了提高数据传输的性能,可以从效率和安全两个方面入手,所以本文对以下内容进行了研究:
　　一、对RFID数据传输优化相关技术的研究。数据传输优化技术是指能够提高数据传输效率的各种技术。为了优化数据传输的效率,本文提出了三个防碰撞算法:
　　1)为了减少标签的平均识别时间、提高传输成功率,本文提出了改进的树型标签防碰撞算法(Impreoved BDBS,IBDBS)。IBDBS算法引入了文章中发现的全选最优特性,此特性可以减少识别标签所传输的数据量。通过数学证明和仿真实验,证明IBDBS算法相比于其它算法具有更好的性能。
　　2)为了减少识别标签所需的命令次数、提高传输成功率,本文提出了改进的碰撞树标签防碰撞算法(Improved Collision Tree,ICT)。ICT算法引入了文章中提出的泛全选最优特性。通过数学证明和仿真实验,发现 ICT算法的数据复杂度和时间复杂度优于现有的算法。
　　3)同时,本文还提出了基于身份竞争与协作的阅读器防碰撞算法(Identity Competition and Cooperation for RFID Anti-Collision,IC2RA)。IC2RA算法在Pulse算法的基础上,利用闲置的阅读器接收标签消息,并将消息转发给后台系统处理。通过这种方式,优化了系统的单位时间数据传输量和识别效率。在与其它算法的仿真实验对比中,发现IC2RA算法有一定的性能优势。
　　二、对RFID数据传输安全相关技术的研究。数据传输安全技术是指能够提高数据传输安全性的各种技术。为了提高数据传输的安全性,本文从提高系统自身安全防御能力的角度入手,对安全漏洞扫描技术进行研究,并在文章中提出了一个基于攻击图的漏洞扫描算法(Vulnerability Scanning algorithm based on Attack Graph,VSAG),VSAG算法还被应用在相关平台上。
　　综上所述,本文中提出的IBDBS、ICT、IC2RA三个防碰撞算法,优化了RFID数据传输的效率。而本文中提出的 VSAG算法提高了数据传输的安全性。所以,本文的研究内容提高RFID数据传输的性能。

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第一章 绪 论

1.1 研究背景、目的及思路

1.2 RFID研究和应用现状

1.3 本文研究内容

1.4 本文结构

1.5 本章小结

第二章 RFID系统及关键技术

2.1 RFID系统组成

2.2 RFID数据传输优化关键技术

2.3 RFID数据传输安全相关技术

2.4 本章小结

第三章 RFID数据传输优化技术

3.1 改进型树型标签防碰撞算法

3.2 改进型碰撞树标签防碰撞算法

3.3 改进型阅读器防碰撞算法

3.4 本章小结

第四章 RFID数据传输安全技术及实现

4.1 一种新的漏洞扫描算法

4.2 VSAG算法在系统中的应用

4.3 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 本文工作总结

5.2 未来工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间取得的成果