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摘 要:手機(jī)內(nèi)置NFC近場(chǎng)通訊技術(shù)越來越多的被開發(fā)商們應(yīng)用到移動(dòng)電子商務(wù)，手機(jī)支付等領(lǐng)域．在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高速發(fā)展的今天，新興的NFC技術(shù)其安全性也隨著它的廣泛應(yīng)用受到了越來越多的關(guān)注．而現(xiàn)有身份認(rèn)證機(jī)制由于存在自身局限性而無法保證NFC通信過程中的安全性，而迫切需要專門的安全認(rèn)證機(jī)制．本文所研究的NFC的安全認(rèn)證技術(shù)，其認(rèn)證過程是將用戶的身份信息進(jìn)行加密之后，再通過NFC傳遞給服務(wù)終端，服務(wù)終端將其解密之后得到原始的用戶身份信息，由此完成整個(gè)認(rèn)證過程． 本文設(shè)計(jì)的NFC安全認(rèn)證應(yīng)用滿足了實(shí)用且兼容性強(qiáng)等要求．實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)即服務(wù)終端能夠通過該認(rèn)證應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶個(gè)人身份信息在安全狀態(tài)下的認(rèn)證，這是設(shè)計(jì)認(rèn)證應(yīng)用最基本的標(biāo)準(zhǔn)之一．兼容性標(biāo)準(zhǔn)則是該應(yīng)用能夠在不同的操作系統(tǒng)上運(yùn)行且能對(duì)不同的身份信息進(jìn)行認(rèn)證．而認(rèn)證過程中的高成功率、高安全性和低響應(yīng)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)則是通用認(rèn)證應(yīng)用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但是這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在NFC安全認(rèn)證應(yīng)用的設(shè)計(jì)過程中需要考慮的比重不盡相同．由于NFC的安全認(rèn)證應(yīng)用是對(duì)給定的用戶身份信息進(jìn)行認(rèn)證，因此主要考慮的是低響應(yīng)時(shí)間這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，要能滿足用戶在最短的時(shí)間通過服務(wù)終端對(duì)其身份的認(rèn)證．本文設(shè)計(jì)的NFC安全認(rèn)證應(yīng)用盡可能地滿足了以上標(biāo)準(zhǔn)． 本文的主要內(nèi)容是通過對(duì)Mifare 1智能標(biāo)簽的工作模式和存儲(chǔ)模式、NFC的通信原理和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、RSA加密算法體制和數(shù)字簽名體制還有軟件相關(guān)的Android應(yīng)用程序接口的研究與設(shè)計(jì)．其中Mifare 1智能標(biāo)簽作為用戶身份信息的存儲(chǔ)介質(zhì)，RSA加密算法作為整個(gè)認(rèn)證系統(tǒng)的核心，Android手機(jī)作為服務(wù)終端．測(cè)試使用的手機(jī)為Sony Xperia LT29i，Android版本為4.2.1． 實(shí)驗(yàn)證明，本軟件能較好的完成對(duì)自定義身份信息的認(rèn)證過程，能有效防止信息被第三方非法讀取，從而提升整個(gè)NFC通訊的安全性．且響應(yīng)時(shí)間較低（平均速度約為2.68s）、成功率較高（>99%）、軟件可移植性較好，有廣闊的市場(chǎng)前景． 關(guān)鍵詞：NFC近場(chǎng)通訊；安全認(rèn)證；RSA加密算法；Mifare 智能標(biāo)簽
目錄 摘要 ABSTRACT 第1章 緒論-1 1.1 課題背景-1 1.2 NFC的安全認(rèn)證發(fā)展概況-1 1.2.1國(guó)內(nèi)發(fā)展概況-1 1.2.2國(guó)外發(fā)展概況-3 1.3本文主要工作-3 第2章NFC工作原理和理論基礎(chǔ)-5 2.1 NFC的原理-5 2.1.1 NFC的工作模式-5 2.1.2 NFC的通信原理-5 2.1.3 NFC的防沖突機(jī)制-6 2.1.4 NFC的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)-6 2.2 RSA加密算法的基本理論-8 2.2.1 RSA加密算法體制-8 2.2.2 RSA數(shù)字簽名體制-8 2.2.3 RSA加密算法在安全認(rèn)證中的作用-10 2.3 Mifare智能標(biāo)簽的原理-11 2.3.1 Mifare智能標(biāo)簽的硬件結(jié)構(gòu)-11 2.3.2 Mifare智能標(biāo)簽的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)-11 2.3.3 RF射頻接口電路和數(shù)字電路模塊-11 2.3.4 Mifare智能卡的安全性-13 2.4 Android API 和DNEF-13 2.4.1 Android.nfc-13 2.4.2 Android.tech-14 2.4.3 NDEF數(shù)據(jù)交換格式-14 第3章 需求分析與總體設(shè)計(jì)-16 3.1需求分析-16 3.2 軟件的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-18 3.2.1 軟件的主要功能和總體框架-18 3.2.2 加密模塊設(shè)計(jì)-19 3.2.3 寫入模塊設(shè)計(jì)-19 3.2.4 讀取模塊設(shè)計(jì)-20 3.2.5 解密模塊設(shè)計(jì)-20 第4章 詳細(xì)設(shè)計(jì)-22 4.1 加密模塊設(shè)計(jì)-22 4.2 寫入模塊設(shè)計(jì)-24 4.3 讀取模塊設(shè)計(jì)-27 4.4 解密模塊設(shè)計(jì)-29 第5章 軟件測(cè)試和安全性分析-34 5.1軟件測(cè)試-34 5.1.1 測(cè)試結(jié)果-35 5.1.2 與現(xiàn)有技術(shù)比較-36 參考文獻(xiàn)-39 致 謝-41 |
