【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于射頻識別領域，尤其涉及一種基于相位相關性的rfid標簽陣列認證方法。
技術介紹
1、基于射頻識別(radio?frequency?identification，rfid)的無源感知技術因其能夠對動態場景進行實時監控和分析而受到越來越多的關注。rfid感知應用廣泛，包括定位、手勢識別、用戶身份認證、生命體征檢測等，這項技術的優勢重點在于部署靈活、成本低廉。一個典型的rfid感知系統由多個無源標簽和一個帶天線的讀寫器組成，其中標簽通過讀取器發射的連續信號波接收能量?，F有的感知方法通常分析無線信號固有特征，如相位和接收信號強度。為了實現多維度和全面的感知，大多數研究利用標簽陣列而非單一標簽。盡管基于信號特征的感知方法發展迅速，這些方法在現實場景中的部署實施仍然具有關鍵安全性挑戰。由于rfid標簽成本低、內部結構簡單，容易受到各種攻擊，如克隆、偽造和重放等。如果攻擊者在環境中隨機部署與常規標簽標識(identity，id)相同的攻擊標簽，系統難以區分信號是否來自常規標簽，此外，rfid讀取器可以讀取較大范圍(達到10米)，很難直接找到隱藏在場景中的這些攻擊標簽。
2、當前的相關方法主要關注標簽本身的身份認證，應用于物流、倉儲等場景?；谏蠈訁f議或密碼學的方法通過挑戰-響應機制解決rfid安全問題，要求標簽提供正確的認證信息作為回應，然而頻繁的上層協議認證無法滿足rfid感知任務的高讀取率要求。為彌補上層認證的不足，近期的研究集中在利用標簽制造過程中的缺陷，生成不可克隆的指紋。然而，在rfid感知系統中，需要受保
技術實現思路
1、專利技術目的：為了解決上述現有技術存在的問題，本專利技術公開了一種基于相位相關性的rfid標簽陣列認證方法。
2、技術方案：本專利技術提供了一種基于相位相關性的rfid標簽陣列認證方法，具體為：
3、步驟1：構建常規標簽陣列集合和用于攻擊的標簽，每個常規標簽陣列中標簽的總個數為m；
4、步驟2：對常規標簽陣列集合中任意一個常規標簽陣列的相位序列進行數據預處理；
5、步驟3：為每個標簽選擇最優標簽組合；
6、步驟4：根據每個標簽的最優組合，針對任意一個標簽陣列，得到該標簽陣列下最優組合對應的相位差序列，
7、步驟5：生成整數ξ，在用于攻擊的標簽中選擇ξ個標簽，替換常規標簽陣列中的ξ個標簽，得到被攻擊的標簽陣列；
8、步驟6：計算被攻擊的標簽陣列下最優組合對應的相位差序列，
9、步驟7：構建訓練集，訓練集包括常規標簽陣列對應的相位差序列和被攻擊的標簽陣列對應的相位差序列；
10、步驟8：采用訓練集訓練神經網絡；
11、步驟9：收集待認證標簽陣列，并進行與步驟2相同的數據預處理，根據步驟3中的最優標簽組合得到待認證標簽陣列中每個標簽的最優標簽組合，然后計算待認證相位陣列對應的相位差序列，并輸入到訓練好的神經網絡中，從而判斷該待認證標簽陣列是否受到攻擊。
12、進一步的，所述步驟2具體為：
13、步驟2.1：計算任意一個標簽對應的相位序列中相鄰兩個相位之間的差值，并通過如下公式根據差值調整相位：
14、
15、其中，表示相位，j表示任意一個標簽對應的相位序列中第j個相位；
16、然后對更新好的相位序列進行高斯平滑；
17、步驟2.2：基于動態時間規整算法，依次計算每個標簽與其他標簽經過動態時間規整后的對齊序列，利用對齊序列消除讀取時延導致的序列偏移，得到對齊后的結果x:
18、
19、其中，xi,i'表示第i個標簽相對于第i'個標簽應用動態時間規整算法后的對齊結果，i＝1,2,…,m，i′＝1,2,…,m；
20、進一步的，所述步驟3具體為：
21、計算常規標簽陣列中任意兩個標簽的相位序列之間的皮爾森相關系數，得到相關系數矩陣，
22、計算常規標簽陣列集合每個常規標簽陣列的相關系數矩陣；
23、計算所有相關系數矩陣的第i行第i'列元素的均值，得到均值相關系數矩陣；i＝1,2,…,m，i′＝1,2,…,m；
24、針對第i個標簽，在均值相關系數矩陣的第i行中，將第i個標簽與其他標簽的平均相關系數從大到小排列，選擇前個平均相關系數對應的標簽作為第i個標簽的最優標簽組合；表示向下取整；
25、進一步的，所述步驟4或者步驟6生成相位差序列具體為：根據步驟3，針對任意一個標簽陣列，得到該標簽陣列下每個標簽的最優組合，然后得到標簽陣列中任意一個標簽最優組合下的相位序列，計算該相位序列中相鄰兩個相位之間的差分，得到標簽對應的相位差序列，將標簽陣列中每個標簽對應的相位差序列構成標簽陣列的相位差序列。
26、進一步的，步驟5中整數ξ的取值范圍為表示向下取整。
27、進一步的，所述步驟8中的神經網絡采用輕量化的引入注意力機制的一維卷積神經網絡。
28、進一步的，所述引入注意力機制的一維卷積神經網絡包括四個卷積塊和四個注意力機制，每個卷積塊均連接一個注意力機制，每個卷積塊包括一維卷積層，批歸一化層和激活函數層；一維卷積層的卷積核大小為3′3，步長為2。
29、一種用于rfid標簽陣列認證的電子設備/系統，包括處理器和存儲器，所述存儲器存儲有所述處理器的執行指令，所述處理器配置為執行所述執行指令來實行所述rfid標簽陣列認證方法。
30、一種計算機可讀存儲介質，用于存儲程序，執行所述程序以實現所述rfid標簽陣列認證方法。
31、有益效果：
32、1、本專利技術提出的標簽陣列認證方法，關注認證標簽陣列的相位信息，能夠提高基于標簽陣列的rfid感知任務的安全性；通過分析標簽陣列中相位序列的相關性，本專利技術能夠有效檢測出標簽陣列中攻擊標簽的干擾，具體可防御克隆攻擊、模擬信號攻擊和部署篡改攻擊，實現對每一個標簽陣列的相位序列樣本進行認證，較現有認證方法更加細致。
33、2、本專利技術提出的標簽陣列認證方法，數據處理過程簡單，使用輕量化的神經網絡模型，能夠在較少的計算資源下實現高精度認證；此外，本方法無需格外本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于相位相關性的RFID標簽陣列認證方法，其特征在于，具體為：
2.根據權利要求1所述的一種基于相位相關性的RFID標簽陣列認證方法，其特征在于，所述步驟2具體為：
3.根據權利要求1所述的一種基于相位相關性的RFID標簽陣列認證方法，其特征在于，所述步驟3具體為：
4.根據權利要求1所述的一種基于相位相關性的RFID標簽陣列認證方法，其特征在于，所述步驟4或者步驟6生成相位差序列具體為：根據步驟3，針對任意一個標簽陣列，得到該標簽陣列下每個標簽的最優組合，然后得到標簽陣列中任意一個標簽最優組合下的相位序列，計算該相位序列中相鄰兩個相位之間的差分，得到標簽對應的相位差序列，將標簽陣列中每個標簽對應的相位差序列構成標簽陣列的相位差序列。
5.根據權利要求1所述的一種基于相位相關性的RFID標簽陣列認證方法，其特征在于，步驟5中整數ξ的取值范圍為表示向下取整。
6.根據權利要求1所述的一種基于相位相關性的RFID標簽陣列認證方法，其特征在于，所述步驟8中的神經網絡采用輕量化的引入注意力機制的一維卷積神經網絡。
...【技術特征摘要】
1.一種基于相位相關性的rfid標簽陣列認證方法，其特征在于，具體為：
2.根據權利要求1所述的一種基于相位相關性的rfid標簽陣列認證方法，其特征在于，所述步驟2具體為：
3.根據權利要求1所述的一種基于相位相關性的rfid標簽陣列認證方法，其特征在于，所述步驟3具體為：
4.根據權利要求1所述的一種基于相位相關性的rfid標簽陣列認證方法，其特征在于，所述步驟4或者步驟6生成相位差序列具體為：根據步驟3，針對任意一個標簽陣列，得到該標簽陣列下每個標簽的最優組合，然后得到標簽陣列中任意一個標簽最優組合下的相位序列，計算該相位序列中相鄰兩個相位之間的差分，得到標簽對應的相位差序列，將標簽陣列中每個標簽對應的相位差序列構成標簽陣列的相位差序列。
5.根據權利要求1所述的一種基于相位相關性的rfid標簽陣列認證方法，其特征在于，步驟5中整數ξ的取值范圍為表示向下取...
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