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申请/专利权人：徐州医科大学

摘要：本发明公开了一种基于RFID和区块链的医疗救援物资慈善捐助方法，属于信息安全认证技术领域。包括以下步骤：步骤1：医疗救援物资管理者使用的读卡器生成一个随机数rr并查找（ID’，Ki，Ki‑1，S）；步骤2：医疗救援物资标签接收到认证请求后，读取医疗救援物资医疗救援物资管理者的读卡器中存储的（ID，K，M0），ID是标签的密钥，ID’是读卡器同步保存的标签的密钥ID，M0是随机数种子，Ki是读卡器与标签共享的第i次会话的密钥，Ki‑1是读卡器与标签共享的第i‑1次会话的密钥。本发明是一种改进的RPR+身份认证协议，该方法具有抵抗物理攻击、抵抗重放攻击、抵抗跟踪攻击、抵抗机器学习攻击等功能。

主权项：1.基于RFID和区块链的医疗救援物资慈善捐助方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：医疗救援物资管理者使用的读卡器生成一个随机数rr并查找ID’，Ki，Ki-1，S；步骤1.1：医疗救援物资管理者使用的读卡器发送一个身份认证请求给医疗救援物资标签，同时将随机数rr发送给医疗救援物资标签；步骤2：医疗救援物资标签接收到认证请求后，读取医疗救援物资医疗救援物资管理者的读卡器中存储的ID，K，M0，ID是标签的密钥，ID’是读卡器同步保存的标签的密钥ID，M0是随机数种子，Ki是读卡器与标签共享的第i次会话的密钥，Ki-1是读卡器与标签共享的第i-1次会话的密钥，S是认证完成标识符，K是标签会话密钥；步骤2.1：标签将ID⊕K⊕rr作为响应信息发送给读卡器；步骤3：对于医疗救援物资的每组信息ID’，Ki，rr，医疗救援物资管理者的读卡器计算ID’⊕Ki⊕rr；如果和ID⊕K⊕rr匹配，标签成功被识别；如果不匹配，医疗救援物资管理者的读卡器进入下一轮查找，即对每一个数组ID’，Ki-1，rr，S继续计算ID’⊕Ki-1⊕rr；如果与ID⊕K⊕rr匹配且S＝0，标签成功被识别，协议进入下一阶段；否则，医疗救援物资管理者的读卡器将不再响应并终止该协议；⊕代表异或运算；步骤3.1：医疗救援物资管理者的读卡器生成一个随机数C，并将其发送给标签；为了防止重放攻击，使用TRNG或PUF模型生成随机数C；步骤4：在接收到随机数C后，标签读取随机数种子M0，并生成一个随机数M1＝PUFM0；然后计算R＝PUFC||Mi、X＝R⊕PUFR，并生成R的纠错码H＝GenR，随机数种子M0被更新到M1并写入内存；其中Ran是随机数生成函数，Mi是第i次会话计算得到的消息，具体生成随机数的机制是M1＝PUFM0，Mi+1＝M1⊕PUFMi，下标i初始值为1；||代表连接运算；PUF代表本地模型；Gen代表纠错码的生成函数；步骤4.1：标签将Mi，H，X发送给医疗救援物资管理者的读卡器；步骤5：在读卡器收到Mi，H，X后，使用纠错算法的解码器恢复R’＝RepPUF’C||Mi，H，然后使用PUF本地模型计算X’＝PUF’R’⊕R’；如果X＝X’时，则认为标签是合法的，然后医疗救援物资管理者的读卡器生成一个随机数N，计算Y＝PUFN||R’；否则，终止本协议；其中，PUF’代表读卡器端计算的PUF函数值；R’代表读卡器端计算的R值；Rep代表纠错算法的解码器；步骤5.1：医疗救援物资管理者的读卡器将N和Y发送给标签；步骤6：标签计算Y’＝PUFN||R；如果Y’＝Y时，则医疗救援物资管理者的读卡器通过身份认证，标签更新Ki＝K⊕R，计算Z＝PUFK||R||Y；Z被用作检测中间人攻击的最终确认信号；步骤6.1：标签将Z发送给医疗救援物资管理者的读卡器；步骤7：读卡器计算K’＝ID⊕K⊕ID’、Z’＝PUF’K’||R’||Y，如果Z’＝Z，则设置S＝1；如果Z’≠Z时，表示在传输期间发生错误或攻击，此时设置S＝0；最后，医疗救援物资管理者的读卡器更新Ki＝K’⊕R’，Ki-1＝K’。

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