基于Android和NFC技术的交通一卡通研究与实现
本文选题:NFC + Android ; 参考:《杭州电子科技大学》2017年硕士论文
【摘要】:随着城市公共交通一体化进程的不断深入,智能卡在公共交通领域的应用越来越广泛,进一步推动了交通一卡通互联互通的发展。NFC技术是一种短距离无线通信技术,最早由RFID技术演变而来,由于其安全性高、连接速度快,已广泛用于手机等手持设备中。本文在NFC技术的基础上,对内嵌安全元件的NFC智能手机模拟成一张非接触识别智能卡做了研究,提出了NFC智能手机模拟智能卡的设计方案。首先,本文介绍了国内外NFC的研究现状,通过对NFC技术与智能卡技术的研究分析,从技术角度对NFC智能手机模拟智能卡的方案做了可行性分析。总结了现有交通一卡通的功能特点,并结合Android系统的特性,完成了NFC智能手机模拟智能卡的方案设计。然后,研究了智能卡与读写器之间的认证机制以及数据加密算法,在此基础上提出了一种基于Diffie-Hellman密钥交换算法和DES算法的相互认证机制,并结合时序图介绍了该机制的认证过程。从理论上研究了Android应用对Applet内数据的访问原理,完成了用户信息Applet和“NFC触发”App的设计。最后,对NFC智能手机模拟智能卡的关键技术部分进行了实现,主要包括用户信息Applet的实现、“NFC触发”App的实现以及数据加密模块的实现,并结合相关原理图和界面介绍了各功能模块的功能和实现过程。内嵌安全元件的NFC智能手机模拟成智能卡的方案,拓展了交通一卡通的功能。在安全认证方面,本文创新性的采用了Diffie-Hellman密钥交换算法,通过随机密钥实现加密认证,与单一密钥加密认证相比,提高了数据的安全性。
[Abstract]:With the deepening of urban public transport integration process, smart cards are more and more widely used in the field of public transport, which further promotes the development of traffic card connectivity. NFC technology is a short-range wireless communication technology. RFID technology evolved from the earliest, because of its high security, fast connection, has been widely used in mobile phones and other handheld devices. On the basis of NFC technology, this paper studies the simulation of NFC smart phone with embedded security components into a contactless identification smart card, and puts forward the design scheme of NFC smart phone analog smart card. Firstly, this paper introduces the research status of NFC at home and abroad. Through the research and analysis of NFC technology and smart card technology, the feasibility of NFC smart phone analog smart card scheme is analyzed from the technical point of view. This paper summarizes the functional characteristics of the existing traffic card, and combines the characteristics of the Android system, completes the scheme design of the NFC smart phone analog smart card. Then, the authentication mechanism and data encryption algorithm between smart card and reader are studied, and a mutual authentication mechanism based on Diffie-Hellman key exchange algorithm and DES algorithm is proposed. The authentication process of this mechanism is introduced with timing diagram. In this paper, the access principle of Android application to data in Applet is studied theoretically, and the design of user information Applet and "NFC trigger" App is completed. Finally, the key technology of NFC smart phone analog smart card is implemented, including the realization of user information Applet, the realization of "NFC trigger" App and the realization of data encryption module. The function and realization process of each functional module are introduced by using the related schematic diagram and interface. The NFC smart phone with embedded security components is simulated as a smart card, which expands the function of traffic card. In the aspect of security authentication, this paper adopts Diffie-Hellman key exchange algorithm innovatively, realizes encryption authentication through random key, and improves the security of data compared with single key encryption authentication.
【学位授予单位】:杭州电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN92;TP311.56;U491.17
【参考文献】
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,本文编号:1813435
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