一種帶有動態(tài)密碼的nfc芯片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種帶有動態(tài)密碼的NFC芯片，包括數(shù)字存儲單元、數(shù)字控制單元、動態(tài)密碼單元、射頻接口、天線元件；數(shù)字存儲單元內(nèi)嵌動態(tài)密碼單元，動態(tài)密碼單元是一個(gè)用通常方法設(shè)計(jì)的用于實(shí)現(xiàn)一種或多種加解密算法的模塊，支持對稱加密和非對稱加密，啟動動態(tài)密碼單元進(jìn)行加密運(yùn)算，可隨機(jī)生成一個(gè)動態(tài)密碼；數(shù)字控制單元包括可編程數(shù)字存儲接口、內(nèi)部命令接口單元、防沖突循環(huán)單元。本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明將動態(tài)密碼技術(shù)與NFC芯片相結(jié)合，是防止NFC芯片被復(fù)制仿造的有效方法，不僅能夠提高NFC芯片的加密性和使用安全性，更可拓展NFC芯片的應(yīng)用性和實(shí)用性，使其在防偽、商品溯源、支付等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。
【專利說明】
一種帶有動態(tài)密碼的NFC芯片
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種射頻芯片，特別涉及一種帶有動態(tài)密碼的NFC芯片。
【背景技術(shù)】
[0002]NFC芯片是一種由非接觸式射頻識別技術(shù)(RFID)演變而來，具有相互通信功能，并具有計(jì)算、存儲能力，能在短距離內(nèi)與兼容設(shè)備進(jìn)行識別和數(shù)據(jù)交換的一種射頻芯片。因其具有:(1)通過非接觸讀卡器的RF域來供電，即便是寄主設(shè)備沒電也可以工作；(2)可用于數(shù)據(jù)交換，傳輸距離較短，連接創(chuàng)建速度很快，功耗低；(3)可作為非接觸讀卡器使用；
(4)存儲數(shù)據(jù)保存時(shí)間可達(dá)10年以上；(5)芯片本身體積小、輕薄靈活、成本低；(6)具有ID號唯一性的特點(diǎn)，已被應(yīng)用于防偽、商品溯源領(lǐng)域。
[0003]動態(tài)密碼是一種一次性密碼，每個(gè)密碼只能使用一次。動態(tài)密碼可以隨時(shí)間、次數(shù)和挑戰(zhàn)信息而變化。動態(tài)密碼具有良好的安全性，廣泛適用于各類信息系統(tǒng)。
[0004]目前，將動態(tài)密碼技術(shù)與NFC芯片相結(jié)合，是防止NFC芯片被復(fù)制仿造的有效方法，不僅能夠提高NFC芯片的加密性和使用安全性，更可拓展NFC芯片的應(yīng)用性與實(shí)用性，使其在防偽、商品溯源、支付等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種帶有動態(tài)密碼的NFC芯片，其特征在于該NFC芯片帶有動態(tài)密碼功能，是由數(shù)字存儲單元、數(shù)字控制單元、動態(tài)密碼單元、射頻接口、天線元件構(gòu)成。
[0006]所述數(shù)字存儲單元是一個(gè)讀寫存儲器，內(nèi)嵌動態(tài)密碼單元，數(shù)字存儲單元內(nèi)可寫入或讀取文字、數(shù)字、圖片等信息。
[0007]所述數(shù)字控制單元包括可編程數(shù)字存儲接口、內(nèi)部命令接口單元、防沖突循環(huán)單元，為該芯片的控制中心，控制整個(gè)流程的執(zhí)行，對芯片ID號加密。在具體實(shí)現(xiàn)中，該單元功能一般通過軟件實(shí)現(xiàn)。
[0008]所述動態(tài)密碼單元是一個(gè)用通常方法設(shè)計(jì)的用于實(shí)現(xiàn)一種或多種加解密算法的模塊，支持對稱加密和非對稱加密。
[0009]所述射頻接口是基于IS0/IEC14443類標(biāo)準(zhǔn)，是短距高頻的無線通信技術(shù)，在
13.56MHz頻率運(yùn)行于20厘米距離內(nèi)。其傳輸速度有106Kbit/秒、212Kbit/秒或者424Kbit/秒三種方式。
[0010]本發(fā)明提供的一種帶有動態(tài)密碼的NFC芯片，在NFC芯片的基礎(chǔ)上嵌入動態(tài)密碼單元，大大提高了 NFC芯片的加密性和安全性，有效的防止了 NFC芯片被復(fù)制仿造。以本發(fā)明所提供的一種帶有動態(tài)密碼的NFC芯片為基礎(chǔ)，可開發(fā)與之配套應(yīng)用的系統(tǒng)、軟件、PC端網(wǎng)站、智能終端應(yīng)用程序，拓展了 NFC芯片在防偽、商品溯源、支付等領(lǐng)域的應(yīng)用。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作以簡單介紹，顯而易見，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1為根據(jù)本發(fā)明提供的一種帶有動態(tài)密碼的NFC芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明的帶有動態(tài)密碼的NFC芯片的休眠模式和工作模式之間切換時(shí)涉及到的相關(guān)動作示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明提供的一種帶有動態(tài)密碼的NFC芯片的寫入操作示意圖。
[0015]圖4為本發(fā)明提供的一種帶有動態(tài)密碼的NFC芯片的讀取操作示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，以及本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)所可能包括的所有備選方案、改進(jìn)方案和等效方案，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0017]本發(fā)明所述芯片的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，由天線元件1、射頻接口 2、數(shù)字控制單元3、可編程數(shù)字存儲接口 4、內(nèi)部命令接口單元5、防沖突循環(huán)單元6、數(shù)字存儲單元7、動態(tài)密碼單元8組成。
[0018]天線元件I與射頻接口 2相連接，射頻接口 2與數(shù)字控制單元3相連接，數(shù)字控制單元3與數(shù)字存儲單元7相連接。
[0019]可編程數(shù)字存儲接口 4、內(nèi)部命令接口單元5、防沖突循環(huán)單元6分別與數(shù)字控制單元3相連接。其中，可編程數(shù)字存儲接口 4用于對接硬件編程器，向數(shù)字存儲單元7寫入芯片需要存儲的信息，向動態(tài)密碼單元8寫入動態(tài)密碼加密算法；內(nèi)部命令接口單元5負(fù)責(zé)芯片內(nèi)部各模塊之間的通訊管理，接收到數(shù)字控制單元3的指令時(shí)，向數(shù)字存儲單元7發(fā)送芯片本身ID碼、芯片存儲信息、動態(tài)密碼調(diào)取命令；防沖突循環(huán)單元6負(fù)責(zé)在射頻范圍內(nèi)出現(xiàn)多個(gè)讀取器與天線耦合時(shí)，采取防沖突措施，可自定義編寫接收、發(fā)送方式。
[0020]動態(tài)密碼單元8內(nèi)嵌于數(shù)字存儲單元7內(nèi)，是一個(gè)用通常方法設(shè)計(jì)的用于實(shí)現(xiàn)一種或多種加解密算法的模塊，支持對稱加密和非對稱加密。啟動動態(tài)密碼單元8進(jìn)行加密運(yùn)算，將隨機(jī)生成一個(gè)動態(tài)密碼，被存儲記錄數(shù)字存儲單元7的同時(shí)，傳輸給數(shù)字控制單元3，并通過內(nèi)部命令接口 5、射頻接口 2、天線元件I傳輸給讀取器。
[0021]數(shù)字存儲單元7可寫入或讀取芯片信息，包括芯片本身的ID碼、動態(tài)密碼單元生成的動態(tài)密碼等。
[0022]本發(fā)明所述芯片的休眠模式和工作模式之間切換時(shí)涉及到的相關(guān)動作如圖2所示，當(dāng)讀取器具備NFC功能，讀取器與本發(fā)明芯片距離20厘米內(nèi)，天線元件與射頻信號發(fā)生耦合，射頻接口獲取射頻讀取信號，利用耦合電量，激發(fā)芯片數(shù)字控制單元，進(jìn)入正常工作模式，讀取芯片信息、芯片ID碼及動態(tài)密碼。動態(tài)密碼單元不需要長久持續(xù)供電，利用低功耗耦合電量，便可每次讀取生成一個(gè)動態(tài)密碼。
[0023]本發(fā)明所述芯片的寫入操作示意圖如圖3所示，分為三個(gè)步驟:①、硬件編程器與本發(fā)明芯片距離20厘米內(nèi)，天線元件與射頻信號發(fā)生耦合；②、射頻接口獲取射頻寫入信號，發(fā)送的寫入信號包括寫入信息，利用耦合電量，激發(fā)芯片數(shù)字控制單元；③、芯片數(shù)字控制單元中的防沖突循環(huán)單元在發(fā)現(xiàn)多個(gè)硬件編程器時(shí)，采取防沖突措施，可自定義編寫接收、發(fā)送方式，內(nèi)部命令接口單元傳輸內(nèi)部各模塊之間的通訊命令，可編程數(shù)字存儲接口將寫入信號中的寫入信息寫入數(shù)字存儲單元，同時(shí)將動態(tài)密碼算法寫入動態(tài)密碼單元，完成芯片ID號、動態(tài)密碼的生成和芯片內(nèi)信息的存儲。
[0024]本發(fā)明所述芯片的讀取操作示意圖如圖4所示，分為六個(gè)步驟:①、當(dāng)讀取器具備NFC功能，讀取器與本發(fā)明芯片距離20厘米內(nèi)，天線元件與射頻信號發(fā)生耦合；②、射頻接口獲取射頻讀取信號，利用耦合電量，激發(fā)芯片數(shù)字控制單元；③、芯片數(shù)字控制單元中的防沖突循環(huán)單元在射頻范圍內(nèi)出現(xiàn)多個(gè)讀取器與天線耦合時(shí)，采取防沖突措施，可自定義編寫接收、發(fā)送方式。內(nèi)部命令接口單元傳輸內(nèi)部各模塊之間的通訊命令，向數(shù)字存儲單元傳輸芯片ID碼、存儲信息、動態(tài)密碼的讀取命令！④、數(shù)字存儲單元發(fā)送芯片ID碼、存儲信息，動態(tài)密碼單元生成動態(tài)密碼；?、數(shù)字控制單元向射頻接口回傳芯片ID碼、存儲信息和動態(tài)密碼；?、射頻接口與天線元件利用射頻耦合電量，將芯片ID碼、存儲信息，動態(tài)密碼發(fā)送給防沖突循環(huán)單元確認(rèn)后射頻范圍內(nèi)的NFC讀取器。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶有動態(tài)密碼的NFC芯片，其特征在于，該NFC芯片帶有動態(tài)密碼功能，是由數(shù)字存儲單元、數(shù)字控制單元、動態(tài)密碼單元、射頻接口、天線元件構(gòu)成。其中數(shù)字控制單元包括可編程數(shù)字存儲接口、內(nèi)部命令接口單元、防沖突循環(huán)單元。天線元件與射頻接口相連接，射頻接口與數(shù)字控制單元相連接，數(shù)字控制單元與數(shù)字存儲單元相連接。可編程數(shù)字存儲接口、內(nèi)部命令接口單元、防沖突循環(huán)單元分別與數(shù)字控制單元相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有動態(tài)密碼的NFC芯片，其特征在于，在NFC芯片的基礎(chǔ)上嵌入動態(tài)密碼單元，動態(tài)密碼單元是一個(gè)用通常方法設(shè)計(jì)的用于實(shí)現(xiàn)一種或多種加解密算法的模塊，支持對稱加密和非對稱加密。3.根據(jù)權(quán)利要求1?2項(xiàng)所述的一種帶有動態(tài)密碼的NFC芯片，其特征在于，當(dāng)讀取器具備NFC功能，讀取器與本發(fā)明芯片距離20厘米內(nèi)，天線元件與射頻信號發(fā)生耦合，射頻接口獲取射頻讀取信號，利用耦合電量，激發(fā)芯片數(shù)字控制單元，進(jìn)入正常工作模式，讀取芯片信息、芯片ID碼及動態(tài)密碼。4.根據(jù)權(quán)利要求1?2項(xiàng)所述的一種帶有動態(tài)密碼的NFC芯片，其特征在于，當(dāng)具備NFC功能的讀取器與本發(fā)明芯片的距離在20厘米外，天線元件與射頻信號耦合中斷，射頻接口無法獲取射頻耦合電量時(shí)，芯片進(jìn)入休眠模式，動態(tài)密碼單元不需要長久持續(xù)供電。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有動態(tài)密碼的NFC芯片，其特征在于，所述數(shù)字存儲單元是一個(gè)讀寫存儲器，內(nèi)嵌動態(tài)密碼單元，通過硬件編程器，可向數(shù)字存儲單元內(nèi)寫入或存儲芯片信息，包括芯片本身的ID碼、動態(tài)密碼單元生成的動態(tài)密碼、文字、數(shù)字、圖片等，也可向讀取器提供數(shù)字存儲單元已寫入或存儲的芯片信息。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有動態(tài)密碼的NFC芯片，其特征在于，所述數(shù)字控制單元為該芯片的控制中心，控制整個(gè)流程的執(zhí)行，對芯片ID號加密。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有動態(tài)密碼的NFC芯片，其特征在于，所述射頻接口是基于IS0/IEC14443類標(biāo)準(zhǔn)，是短距高頻的無線通信技術(shù)，在13.56MHz頻率運(yùn)行于20厘米距離內(nèi)，其傳輸速度有106Kbit/秒、212Kbit/秒或者424Kbit/秒三種方式。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有動態(tài)密碼的NFC芯片，其特征在于，所述芯片的動態(tài)密碼單元，通過硬件編程器，可將動態(tài)密碼算法寫入動態(tài)密碼單元。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有動態(tài)密碼的NFC芯片，其特征在于，所述芯片的動態(tài)密碼單元，利用低功耗射頻耦合電量，可啟動動態(tài)密碼單元進(jìn)行加密運(yùn)算，每次被讀取時(shí)自動生成一個(gè)動態(tài)密碼，生成的動態(tài)密碼被存儲記錄在數(shù)字存儲單元的同時(shí)，傳輸給數(shù)字控制單元，并通過內(nèi)部命令接口、射頻接口、天線元件傳輸給讀取器。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有動態(tài)密碼的NFC芯片，其特征在于，所述芯片的可編程數(shù)字存儲接口，用于對接硬件編程器，向數(shù)字存儲單元寫入芯片需要存儲的信息，向動態(tài)密碼單元寫入動態(tài)密碼加密算法。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有動態(tài)密碼的NFC芯片，其特征在于，所述芯片的內(nèi)部命令接口單元負(fù)責(zé)芯片內(nèi)部各模塊之間的通訊管理，接收到數(shù)字控制單元的指令時(shí)，向數(shù)字存儲單元發(fā)送芯片本身ID碼、芯片存儲信息、動態(tài)密碼調(diào)取命令。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有動態(tài)密碼的NFC芯片，其特征在于，所述芯片的防沖突循環(huán)單元負(fù)責(zé)在射頻范圍內(nèi)出現(xiàn)多個(gè)硬件編程器或讀取器與天線耦合時(shí)，采取防沖突措施，可自定義編寫接收、發(fā)送方式。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有動態(tài)密碼的NFC芯片，其特征在于，所述芯片的信息寫入操作，包括如下三個(gè)步驟: ①、硬件編程器與本發(fā)明芯片距離20厘米內(nèi)，天線元件與射頻信號發(fā)生耦合； ②、射頻接口獲取射頻寫入信號，發(fā)送的寫入信號包括寫入信息，利用耦合電量，激發(fā)芯片數(shù)字控制單元； ③、芯片數(shù)字控制單元中的防沖突循環(huán)單元在發(fā)現(xiàn)多個(gè)硬件編程器時(shí)，采取防沖突措施，可自定義編寫接收、發(fā)送方式，內(nèi)部命令接口單元傳輸內(nèi)部各模塊之間的通訊命令，可編程數(shù)字存儲接口將寫入信號中的寫入信息寫入數(shù)字存儲單元，同時(shí)將動態(tài)密碼算法寫入動態(tài)密碼單元，完成芯片ID號、動態(tài)密碼的生成和芯片內(nèi)信息的存儲。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有動態(tài)密碼的NFC芯片，其特征在于，所述芯片的信息讀取操作，包括如下六個(gè)步驟: ①、當(dāng)讀取器具備NFC功能，讀取器與本發(fā)明芯片距離20厘米內(nèi)，天線元件與射頻信號發(fā)生耦合； ②、射頻接口獲取射頻讀取信號，利用耦合電量，激發(fā)芯片數(shù)字控制單元； ③、芯片數(shù)字控制單元中的防沖突循環(huán)單元在射頻范圍內(nèi)出現(xiàn)多個(gè)讀取器與天線耦合時(shí)，采取防沖突措施，可自定義編寫接收、發(fā)送方式。內(nèi)部命令接口單元傳輸內(nèi)部各模塊之間的通訊命令，向數(shù)字存儲單元傳輸芯片ID碼、存儲信息、動態(tài)密碼的讀取命令； ④、數(shù)字存儲單元發(fā)送芯片ID碼、存儲信息，動態(tài)密碼單元生成動態(tài)密碼； ⑤、數(shù)字控制單元向射頻接口回傳芯片ID碼、存儲信息和動態(tài)密碼； ⑥、射頻接口與天線元件利用射頻耦合電量，將芯片ID碼、存儲信息，動態(tài)密碼發(fā)送給防沖突循環(huán)單元確認(rèn)后射頻范圍內(nèi)的NFC讀取器。
【文檔編號】G06K19/073GK105894078SQ201510024641
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年1月19日
【發(fā)明人】陳柏之, 吳啟明
【申請人】上海秒通網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)有限公司