發布日期：2022-05-20 點擊率：52
一、概述
RFID(Radio Frequency Identification)射頻識別技術(簡稱RFID技術)發展已有幾十年的歷史，它應用非接觸式自動識別技術，利用射頻方式非接觸雙向通信來自動識別、獲取數據。隨著科學技術的發展和進步，RFID技術不斷成熟、完善，其應用也越來越廣泛。特別在第二代居民身份證和北京奧運會票證等量大面廣的應用領域。引起世人的關注。應用RFID識別技術，能及時跟蹤流動物體的運動狀態和運行軌跡等相關信息，通過對這些信息進行分析、統計并根據處理結果，為我們實現對人、財、物動態的管理提供了科學的手段。引入RFID技術的證件是射頻識別技術應用的主流產品是防偽性能強、使用方便的電子證件。它具備了機讀和自動識別身份的功能，已經在政府管理部門以及各行業獲得廣泛的認同和接受，在促進信息化管理和個性化服務等方面產生了重要的影響。本文著重圍繞證件領域探究RFID射頻識別技術及其應用。
二、RFID識別技術與電子證件
RFID技術是一種基于射頻原理實現信息交換的自動識別技術，它以無線電通信技術和大規模集成電路技術為核心，利用射頻信號及其空間耦合，驅動Ic芯片發射其存儲的唯一編碼，并準確獲取其信息數據。電子證件應用了RFID技術便具有機讀功能和快速驗證的特點。其系統組成及工作原理如下（以下所講的電子證件是應用RFID技術的電子證件）：
(一)RFID技術識別系統的組成
RFID技術的電子證件（以下所稱的電子證件是應用RFID技術的電子證件）、讀卡機和應用系統一起構成射頻識別系統，實現從電子證件到計算機信息系統之間的信息傳遞。
電子證件是射頻識別系統的數據載體，在讀卡機的響應范圍之外，內嵌Ic芯片和射頻天線組成的電路處于無源狀態，只有證件進入讀卡機的響應范圍之內才是有源的。在電子證件內部有一個LC諧振電路．在頻率為13．56MHz電磁波的激勵下，Lc諧振電路產生諧振，從而使電容器充電獲得電壓，電容器的電壓經調節和穩壓，最終輸出供給Ic芯片內控制單元和存儲器的各電路。
典型的讀卡機包含有射頻模塊(發送器和接收器)、控制單元和安全模塊，以及與電子證件相聯接的耦合元件(天線)，此外，許多的讀卡機還配有附加的接口(如RS232，USB等)，以便把所獲得的數據傳輸給應用系統(信息管理系統等)。
(二)電子證件與讀卡機的通信過程
讀卡機與電子證件是利用天線的電感耦合來傳遞能量和信息的，天線從原理上等效為Lc諧振電路。為了使得傳輸的能量最大化，需要將諧振回路準確調諧在諧振頻率上。讀卡機和電子證件之問的通信是由讀卡機把要傳輸的數字基帶信號通過調制(ASK／FSK)變成已調信號，傳輸給電子證件的。電子證件的芯片電路能夠檢測到已調信號．并且從中解調出原始的基帶信號。相反,電子證件也是利用天線以電感耦合方式把信號返回讀卡機。為了解決同一發射頻率問題，通常是通過電子證件內部電路對返回信號進行一定的調制，達到頻譜搬移的目的，讀卡機只需檢測到搬移后的邊帶即可實現電子證件到讀卡機的通信，如下圖所示。
將反饋信號進行頻譜搬移后的邊帶信號
(三)RFID技術讀卡機在機讀過程中所扮演的角色
在RFID射頻識別系統中，讀卡機是核心部件,也起到舉足輕重的作用。讀卡機與電子證件之間必然通過天線,實現讀卡機向電子證件發送命令,電子證件收到讀卡機的命令后做出必要的響應。讀卡機主要由射頻模塊、控制模塊和安全模塊組成。
射頻模塊主要完成射頻信號的處理工作，包括產生射頻能量，激活無源的電子證件并為其提供能量：將讀卡機需發往芯片的命令調制到讀卡機發射的載頻信號上，形成已調制的發射信號，經讀卡機天線發射出去，并接收返回的應答信號進行必要的處理。控制處理模塊則對經過射頻模塊解調處理的返回數據進行數據解碼、比對等處理 包括執行防碰撞算法、執行加密和解密算法、完成讀卡機與電子證件的雙方身份認證和控制射頻模塊的通信時序等等。
三、RFID技術的電子證件的數據安全
由于電子證件在讀卡機范圍進行數據交換過程中．證件內部信息容易被非法截取或篡改等，因此，必須采取嚴格的保密措施來保證電子證件內部信息的安全，防止芯片受到破壞和攻擊。
(一)物理安全措施
物理攻擊通常包括制造偽證、直接分析芯片存儲器中的內容和非法進行芯片個人化等手段。為了電子證件的物理安全，一方面對證件制作和發行過程中所使用的一切參數必須嚴格保密，對制作和發行的整個工序加以分解，確保沒有人能夠完整地掌握電子證件的制作和發行過程。另一方面把存儲器劃分成若干個區對每個區設定各自的訪問條件，使普通數據和重要數據能有效地分離，各自接受不同程度的邏輯保護，通過發行密碼、PIN驗證等手段提高物理安全的強度。
(二)數據加密措施
在數據交換中的加密主要是利用密碼技術對信息進行加密處理，使之成為偽裝信息不可解讀，達到保密的目的。應用較多的密碼技術是對稱密碼體系，其中較典型的加密算法是3-DES算法，通過密鑰和密碼函數對數據進行加工、變換。
(三)雙方認證，邏輯關聯
電子證件依靠讀卡機完成機讀過程，在數據交換之前,必須采用DES算法進行加密，解密運算，確認對方IDCODE來完成對方身份認證，只有通過了雙方的互相認證才能開始數據交換，實行邏輯關聯確保了電子證件的安全使用。
(四)密鑰安全管理
在加密系統中。密鑰管理具有十分重要的地位，是一項綜合性技術，它涉及到密鑰的生產、分配、傳遞、保管和使用，并且與密鑰的行政管理以及人員的素質密切相關 現在的密鑰管理系統通常采用層級結構，實現用密鑰來保護密鑰，這種分層模式可以大大提高安全性，例如：由主密鑰、子密鑰、SAM模塊和會晤密鑰的層級結構組成等。
四、RFID電子證件擁有的優點
從外表看電子證件與普通的塑料證卡無異,RFID技術使電子證件隱蔽了用于交換數據的外部電路接口．而免受外部空氣、水份和腐蝕性液體對它的影響；同時，電子證件的數據加密突現了其智能的數字防偽能力,安全性相比于傳統的證件防偽技術具有明顯的優勢。由于芯片的微處理和邏輯運算功能，也使電子證件擁有眾多突出的優點。
(一)獨立存在，無法復制
RFID技術的電子證件是真正的防偽證件，每張證件芯片皆有唯一、無法修改、又獨立存在的IDCode，結合數據加密安全模塊的認證功能，證件內嵌芯片的復制難度極高，基本無復制可能。
(二)操作更方便快捷
射頻識別系統具有防沖突功能，允許、支持多張電子證件同時進入讀卡機的讀卡范圍，讀卡機自動選擇其中一張進行交換數據，從而使得機讀證件的操作更方便、更快捷。
(三)可反復讀寫芯片內容
電子證件有靈活的內部存儲空問，可根據需要和權限設置可反復讀／寫芯片內容，反復擦寫超過10萬次，且某些存儲空間可獨立鎖定。
(四)使用壽命長
電子證件內嵌芯片與射頻天線全封閉，防塵、防水、防靜電，無機械磨損，無機械故障，使用壽命長，數據保存時間大于l0年
五、RFID電子身份證件的應用
RFID技術的諸多優點決定了其應用領域具有廣泛性，從生產流程管理、物品管理、交通管理、人員管理、到消費服務等等的應用，使得電子證件已成為相當成熟的產品。我們可以看到，RFID技術已經開始深入到各行各業的應用之中，RFID技術的使用價值正在得到越來越廣泛地提升。
(一)第二代居民身份證的應用
由于第二代居民身份證(簡稱二代證)采用了RFID技術，二代證內含芯片和射頻天線，因此，二代證具有機讀信息特性、自動識別功能和極高的數據安全性。內嵌芯片保存了證件本人包括人像相片在內的9項信息，使用證件的單位利用二代證可以機讀信息的特性，將二代證信息讀人相關單位、企業的信息應用系統，既快捷、便利，又準確。二代證內嵌芯片的破解成本極高，使證件造假變成了不可能，只要通過讀卡機自動識別芯片信息便知真假。目前，有關用證單位和工作人員對核查持證人的證件真偽不再困難，在讀卡機自動識別的基礎上并加以比對，便輕松、便捷地確認持證人的身份。在現實生活中，人們在投宿旅店、辦理醫療保險、搭乘民航班機、出入境登記、辦理金融業務以及參加各類考試等活動時，均統一使用二代證。
2008年，廣州市一年一度的中考、高考考試中首次應用二代證進行身份核查，收到了明顯的效果。廣州市考試中心在學生中考、高考報名考試之際，全面實施考生身份驗證制度，嚴格執行教育部門有關在廣州參加高考學生必須具有本省戶口、參加中考學生必須具有本市戶口的規定，考生必須通過核查二代證才能參加考試。有關部門充分利用二代證防偽性能高和可以機讀的RFID射頻識別技術，在學生報考時使用讀卡機讀取二代證信息，與考生填寫的報考資料進行比對，逐一對考生身份進行核查、驗證，確認考生戶籍所在地。同時，為充分發揮二代證信息在考生管理中的作用，市考試中心建立考生數據庫提供信息共享服務，通過讀取考生的二代證數據，將考生的姓名、地址、公民身份號碼、相片等信息直接添加到考生數據庫中，大大減少了手工錄入和考生手工填寫資料的差錯。該中心通過二代證的應用和數據比對，發現報名資料有問題的考生54人，其中12人戶籍在外省不符合在廣州報考，42人姓名資料填寫錯誤，強化了考生管理工作。
2006年．廣州市國稅局實施使用二代證辦理稅務登記制度，在全市各區稅務登記處設置二代證讀卡機，聯接計算機進行錄入、比對納稅人的證件信息，核對納稅人的二代證后，才為其辦理稅務登記手續。通過實施這一制度，有效防止納稅人利用假身份證辦理稅務登記事情的發生，有效維護了稅收征管工作的正常秩序，對于企圖利用假身份證騙購發票的少數不法分子具有震懾作用。
在金融領域，使用二代證可以更快的鑒別客戶身份，可以杜絕使用偽造身份證進行交易等問題，結合實名制的規定，銀行機構能為客戶提供更安全、更快捷的開戶、銷戶、大額存取款、信用卡業務、信貸業務等金融服務。將來，二代證運用的前景將是非常廣闊，會不斷有新的行業利用二代證開展各類應用，二代證也將發揮出更大的作用。
(二)第104屆廣交會證件上的應用
廣交會是我國規模最大、級別最高的進出口商品展覽會，吸引了全球外貿企業采購商、參展商和各國進出口貿易的來賓，每一屆廣交會云集了數十萬人參加展會，號稱“亞洲第一展”。為了強化證件驗證，快速核實出入展會人員的真實身份，該屆廣交會證件首次加入了RFID技術，結合展會信息管理系統實現先進、可靠的信息采集和人員管理，特別是可滿足大量證件信息實時在線處理工作需求,實現對各類人員、車輛等動態信息的全程監測，并根據安全保衛工作需求進行識別、跟蹤、調度、統計等操作。
廣交會證件加入RFID技術既強化了證件驗證，又強化了人性化、科學化管理的理念。一是利用機讀設備能夠瞬間識別參展人員身份和通行權限，實現快捷進入場館。二是利用芯片記憶功能，按照參會來賓、采購商和工作人員的不同類別提供相應的服務，并實現區域定位控制，如開放式門禁系統。三是準確鑒別證件并起到阻嚇作用，該屆廣交會期間假證案件明顯下降。
RFID技術發展和應用至今，已經是成熟的且種類繁多的電子產品。而電子證件能夠存儲生物數據、數字照片等生物特征信息。其方便易用的特點極大地推動了社會化、信息化建設的進程。隨著射頻識別技術的進一步發展和電子證件的成本降低，將會更廣泛在加強區域控制和身份鑒別等方面應用RFID技術，進行有效、快捷的身份識別，彰顯出其巨大的社會效益和應用價值。
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