基于nfc的門禁系統(tǒng)

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1、基于NFC的門禁系統(tǒng)　　摘要：隨著NFC技術(shù)的發(fā)展和智能手機(jī)的普及，現(xiàn)有的門禁系統(tǒng)已難以滿足人們的需求。文中設(shè)計(jì)了一種通過智能手機(jī)控制的門禁系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用NFC（近場通信）技術(shù)實(shí)現(xiàn)開鎖功能，可以隨時(shí)隨地使用，不需要繁瑣的操作與持續(xù)的電源供應(yīng)，只需要NFC功能模塊和電池供給的少量電量即可支持系統(tǒng)功能。該系統(tǒng)的后臺(tái)管理功能可有效管理用戶，并可給予權(quán)限或收回權(quán)限，以使門禁系統(tǒng)始終處在可控范圍。最后，在所有的通信過程中加入動(dòng)態(tài)檢驗(yàn)碼并進(jìn)行加密傳輸，從而有效提高了系統(tǒng)的安全性?！　￡P(guān)鍵詞：NFC；AES；W

2、CF；門禁系統(tǒng)　　中圖分類號(hào)：TP249文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-1302（2016）06-00-03　　0引言9　　計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異，基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對門禁系統(tǒng)的研究方興未艾，現(xiàn)如今已形成了體系完整的出入管理系統(tǒng)。然而，重復(fù)部署系統(tǒng)耗時(shí)耗力，安全威脅與日俱增，人們的需求也在不斷提高，多數(shù)門禁系統(tǒng)已難以滿足人們的期望。與此同時(shí)，智能手機(jī)的普及與發(fā)展，以及NFC技術(shù)的出現(xiàn)給了門禁系統(tǒng)新的展望，人們不斷嘗試將智能手機(jī)應(yīng)用于門禁系統(tǒng)，并從中積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。取締繁瑣的操作，減少人力資源的浪費(fèi)，酒店門

3、禁系統(tǒng)、校園卡門禁系統(tǒng)等都給人們帶來了便捷。盡管在不斷進(jìn)步，但門禁系統(tǒng)也存在許多問題。用于身份識(shí)別的磁卡因?yàn)榻?jīng)常使用會(huì)受到損壞，而且磁卡本身體積小，容易丟失，落入外人手里可能還會(huì)造成財(cái)產(chǎn)損失和個(gè)人信息的泄露。磁卡還有相當(dāng)?shù)闹谱鞒杀荆械纳踔烈恢辈逶诳ú壑胁拍苁褂?，這也給我們的生活帶來很多不便。本項(xiàng)目基于這一點(diǎn)，擬用NFC技術(shù)設(shè)計(jì)一種通過手機(jī)就能更安全便捷地完成身份驗(yàn)證的門禁系統(tǒng)。門鎖的管理者可以通過這個(gè)方式，用手機(jī)刷門上的NFC模塊來打開門鎖，同時(shí)還可以將開門權(quán)限賦給其他用戶，讓別人也能用手機(jī)開門

4、，或是取消權(quán)限，保證門禁安全。使用本解決方案，就可以免除磁卡的制作成本，也避免了磁卡丟失補(bǔ)辦的問題，讓個(gè)人信息安全得到保障。該系統(tǒng)不會(huì)受到周圍溫度等環(huán)境的影響，且安裝、調(diào)試簡單，后期維護(hù)方便。我們將通過不斷地測試和改進(jìn)，提高用戶體驗(yàn)和應(yīng)用的普及性，讓更多的用戶從中受益。　　1預(yù)備知識(shí)　　1.1NFC　　NFC是一種短距離的高頻無線通信技術(shù)，在13.56MHz頻率運(yùn)行于20厘米距離內(nèi)。其傳輸速度有106Kb/s、212Kb/s、424Kb/s三種。目前近場通信已通過成為ISO/IECIS18092國際

5、標(biāo)準(zhǔn)、EMCA-340標(biāo)準(zhǔn)與ETSITS102190標(biāo)準(zhǔn)。NFC采用主動(dòng)和被動(dòng)兩種讀取模式[1]?！　。?）卡模擬模式：此模式相當(dāng)于一張采用RFID技術(shù)的IC卡，可以替代現(xiàn)有的大量IC卡。在此種方式下，卡片通過非接觸讀卡器的RF域來供電，即便是寄主設(shè)備（如手機(jī)）沒電也可以工作。9　?。?）點(diǎn)對點(diǎn)模式：此模式類似于紅外線，可用于數(shù)據(jù)交換，傳輸創(chuàng)建速度較快，傳輸速度也快，功耗低，只是傳輸距離較短。將兩個(gè)具備NFC功能的設(shè)備鏈接，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)對點(diǎn)傳輸，如下載音樂、交換圖片或者同步設(shè)備地址薄。因此通過NFC

6、，多個(gè)設(shè)備如數(shù)位相機(jī)、PDA、計(jì)算機(jī)和手機(jī)之間都可以交換資料?！　。?）讀卡器模式：作為非接觸讀卡器使用，比如從海報(bào)或者展覽信息電子標(biāo)簽上讀取相關(guān)信息?！　∠鄬τ谒{(lán)牙，NFC兼容于現(xiàn)有的被動(dòng)RFID（13.56MHzISO/IEC18000-3）設(shè)備。NFC的功耗更低，與藍(lán)牙V4.0低能協(xié)議類似。當(dāng)NFC在一臺(tái)無動(dòng)力設(shè)備（比如一臺(tái)關(guān)機(jī)的手機(jī)、非接觸式智能信用卡，或智能海報(bào)）上工作時(shí)，NFC的能量消耗會(huì)大大低于低功率藍(lán)牙V4.0[2]。　　1.2AES算法　　高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)（AdvancedEncryp

7、tionStandard，AES）在密碼學(xué)中又稱為Rijndael加密法，是美國聯(lián)邦政府采用的一種區(qū)塊加密標(biāo)準(zhǔn)?！　〖俣ㄗx者熟悉AES加密算法的過程，我們以128-比特分組長度128-比特密鑰長度為例簡要描述AES算法的加密過程。AES加密過程在一個(gè)4×4字節(jié)的矩陣上運(yùn)作，這個(gè)矩陣又稱為“體”，也可看成一個(gè)16×1的列向量，即（aij）=（a00，…，a30，a01，…，a31，…，a33）T。在AES加密中包括四個(gè)變換（除最后一輪），依次為：字節(jié)替換，行移位，列混合和輪密鑰加[3，4]?！　?.2

8、.1非線性混亂　　字節(jié)矩陣中的每個(gè)元素按照S[#]進(jìn)行查表替換。替換表由三個(gè)變換組成?！　。?）在GF（28）中計(jì)算y=x-1（0-1=0）；　?。?）計(jì)算z=LA?y，這里L(fēng)A是一個(gè)GF上的8×8矩陣；9　?。?）S-盒輸出為LA?y+63　　1.2.2線性擴(kuò)散　　字節(jié)矩陣的每一行進(jìn)行循環(huán)移位，字節(jié)aij變?yōu)閍i（j-imod4），可以用一個(gè)16×16的字節(jié)矩陣RA來完成行移位操作，即：　?。?）把字節(jié)矩陣的每一列看成是4維GF（28）-向量，然后計(jì)算y=D?x，這