RFID技术中的安全问题关键技术研究

射频识别(RFID)技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术,它是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。但随着RFID技术在不同领域中的广泛应用,RFID技术所带来的安全问题和隐私威胁引起了人们极大的关注。目前,射频识别系统的安全和隐私问题已成为制约射频识别技术广泛应用的主要因素之一。该文针对这一问题,对射频识别技术的安全协议设计进行了相关研究。     

机器学习模型安全与隐私研究综述

在大数据时代下,深度学习、强化学习以及分布式学习等理论和技术取得的突破性进展,为机器学习提供了数据和算法层面的强有力支撑,同时促进了机器学习的规模化和产业化发展.然而,尽管机器学习模型在现实应用中有着出色的表现,但其本身仍然面临着诸多的安全威胁.机器学习在数据层、模型层以及应用层面临的安全和隐私威胁呈现出多样性、隐蔽性和动态演化的特点.机器学习的安全和隐私问题吸引了学术界和工业界的广泛关注,一大批学者分别从攻击和防御的角度对模型的安全和隐私问题进行了深入的研究,并且提出了一系列的攻防方法.在本综述中,我们回顾了机器学习的安全和隐私问题,并对现有的研究工作进行了系统的总结和科学的归纳,同时明确了当前研究的优势和不足.最后,我们探讨了机器学习模型安全与隐私保护研究当前所面临的挑战以及未来潜在的研究方向,旨在为后续学者进一步推动机器学习模型安全与隐私保护研究的发展和应用提供指导.     

RFID和WSN安全技术探究

射频识别系统RFID和无线传感网络WSN是物联网的关键技术.在介绍RFID和WSN的基础上,指出了射频识别系统和无线传感网存在的安全威胁,对现有的射频识别安全协议和WSN密钥管理方案做了分析和研究,并对出RFID和WSN的发展趋势进行了探讨.     

一种超轻量级RFID双向认证协议

开放的无线通信环境,尤其是阅读器和标签间的无线信道,使得无线射频识别(RFID)系统的安全和隐私问题逐渐成为值得关注的焦点,因此设计抗各种恶意攻击和安全威胁的超轻量级RFID 认证协议是非常必要的。针对低代价标签提出了一种新的超轻量级RFID双向认证协议,该协议避免了已有RFID认证协议存在的安全隐患。安全分析表明新协议具有较强的安全和隐私属性,并且能够抵抗各种可能的恶意攻击。根据低代价RFID标签资源受限的需求,新协议仅需要在标签上执行两种简单的比特位操作,与其他超轻量级RFID认证协议相比具有更好的性能优势。     

RFID系统中安全和隐私问题的研究*

射频识别（RFID）技术的应用将给零售、物流等产业带来革命性的变化,但同时出现的安全和隐私问题却极大地限制了其使用的范围,如何在RFID系统中保证安全、维护个人隐私成为业界讨论的热点问题。在分析四种常见解决方案的基础上,阐明了各自的优缺点,探讨了在RFID系统中解决安全和隐私问题所面临的挑战,并指出了其发展的方向。     

动态密钥在Mifare射频IC卡识别系统中的应用

RFID射频识别技术的应用给人们提供了一种严格高效的管理方式,大大提高了工作效率及服务质量,但同时也存在一些相关的安全问题,制约了RFID技术的应用及推广;针对Mifare射频IC卡识别系统中的应用扇区密钥长度有限、密钥规定单一等缺点,提出了基于TEA加密算法的动态密钥设计方案,引入随机数,利用TEA算法加密明文数据包,并在8位单片机PIC16F873A上进行应用实现;试验和实践证明该方案高效安全可行,大大提升了Mifare射频IC卡识别系统的安全性能,有广泛的应用价值。     

基于Hash链的RFID隐私增强标签研究

无线射频识别（RFID)作为一种新型的自动识别技术在供应链与零售业中得到了广泛的应用。然而由于RFID标签强大的追踪能力，RFID的广泛应用也势必给消费者带来新的隐私威胁问题。在构造RFID方案时有几个技术关键点，尤其重要的是消费者隐私与标签信息的安全问题。低成本是另外一个关键。针对这些问题，讨论并阐明了RFID系统的需求与限制，分析了现有的一些相关的RFID方案的特性与问题。最后提出了一种简单的采用低成本的Hash链机制的安全模式标签来增强消费者隐私。     

“牵星”法：一种基于射频指纹的高频RFID克隆卡检测方法

射频识别（RFID）技术已在社会各领域得到了广泛应用,如门禁系统、银行卡、居民身份证等。与此同时,不断出现的RFID克隆卡时刻威胁着RFID应用系统的安全。尽管目前已提出了多种安全机制,如基于密码学的认证协议,并假设“密钥不出卡”,但在侧信道分析等新型攻击手段下,这类安全机制被绕过的风险显著增加。此外,大量RFID卡的应用诸如门禁系统等并不使用密码技术,使RFID卡被克隆的风险更大。本文提出了一种基于物理层特性的射频指纹识别方法—“牵星”法,使高频RFID卡与其唯一且不可克隆的射频特征紧密绑定,从而有效检测高频RFID克隆卡。我们对来自同厂家、同型号、同批次的120 张高频RFID卡进行了测试,识别精度可达等错误率EER=2.5%。本方法可直接用于所有基于ISO14443 Type A协议的高频RFID克隆卡检测。同时,由于该方法是对设备的射频指纹进行后期处理,因此也支持其它标准定义的RFID克隆卡的检测。该识别系统仅由一个天线、一个读卡器和一个示波器组成,是现有高频RFID卡识别系统中所需测量设备最少的一种。     

一种改进的EPCGen2标准RFID加密方法

近年来,随着RFID技术及其产品成本的不断降低,该技术被广泛应用于许多实际工程领域,例如供应链管理、门禁安防系统、智能家电、电子付费、生产自动化等。但是,RFID技术在给我们带来巨大商业价值和运作简便的同时,也威胁到个人和组织的隐私与安全性。简要地介绍了RFID隐私与安全的基本问题,并简述了目前一些有效解决RFID隐私与安全性问题的关键技术,最后,讨论了一种基于EPCGen2标准标签的加密改进方法。     

基于数字签名的轻量级RFID认证协议

RFID系统的安全和隐私问题已成为阻碍其进一步扩展的瓶颈。针对低代价标签提出了一种基于签名方案的轻量级RFID认证协议,它利用数字签名技术和RFID认证技术的恰当结合,成功实现了RFID系统的轻量级认证机制。性能评估表明新协议除了具有主要的安全隐私性能属性之外,还能够抵抗多种典型的恶意攻击和威胁,其安全性依赖于在有限域上求解离散对数问题的困难性和伪随机数生成器的安全性。新协议将公钥密码技术中代价较高的运算置于服务器端,确保了标签端运算的轻量性,促进了公钥密码技术在RFID系统中的进一步实施。     

基于密钥矩阵的RFID安全协议

无线射频识别(RFID)作为一种新型的自动识别技术正逐渐得到广泛应用,但RFID系统的特点和RFID设备的局限性带来了很多安全隐患问题。针对这些问题,讨论并阐明RFID的系统组成和安全隐患,分析了几种现有的典型的RFID 安全协议的特点和缺陷,提出一种基于密钥矩阵的RFID安全协议。该协议使用密钥矩阵来加密标签和阅读器之间传输的数据,并在认证后更新标签中密值,能有效抵抗多种攻击。分析表明,该协议具有效率高、成本低、安全性高等特点。     

An Anti-Counterfeiting RFID Privacy Protection Protocol

The privacy problem of many RFID systems has been extensively studied. Yet integrity in RFID has not received much attention as regular computer systems. When we evaluate an identification protocol for an RFID system for anti-counterfeiting, it is important to consider integrity issues. Moreover, many RFID systems are accessed by multiple level trust parties, which makes comprehensive integrity protection even harder. In this paper, we first propose an integrity model for RFID protocols. Then we use the model to analyze the integrity problems in Squealing Euros protocol. Squealing Euros was proposed by Juels and Pappu for RFID enabled banknotes that will support anti-forgery and lawful tracing yet preserve individual＇s privacy. We analyze its integrity, we then discuss the problems that arise and propose some solutions to these problems. Then an improved protocol with integrity protection for the law enforcement is constructed, which includes an unforgeable binding between the banknote serial number and the RF ciphertext only readable to law enforcement. This same protocol can be applied in many other applications which require a privacy protecting anti-counterfeiting mechanism.     

PUF-enhanced offline RFID security and privacy

RFID (Radio Frequency IDentification) based communication solutions have been widely used nowadays for mobile environments such as access control for secure system, ticketing systems for transportation, and sport events. These systems usually depend on readers that are not continuously connected to a secure backend system. Thus, the readers should be able to perform their duties even in offline mode, which generally requires the management by the readers of the susceptible data. The use of RFID may cause several security and privacy issues such as traceability of tag owner, malicious eavesdropping and cloning of tags. Besides, when a reader is compromised by an adversary, the solution to resolve these issues getting worse. In order to handle these issues, several RFID authentication protocols have been recently proposed; but almost none of them provide strong privacy for the tag owner. On the other hand, several frameworks have been proposed to analyze the security and privacy but none of them consider offline RFID system.Motivated by this need, in this paper, we first revisit Vaudenay's model, extend it by considering offline RFID system and introduce the notion of compromise reader attacks. Then, we propose an efficient RFID mutual authentication protocol. Our protocol is based on the use of physically unclonable functions (PUFs) which provide cost-efficient means to the fingerprint chips based on their physical properties. We prove that our protocol provides destructive privacy for tag owner even against reader attacks.     

A lightweight anti-desynchronization RFID authentication protocol

Radio frequency identification (RFID) technology has been widely used in ubiquitous infrastructures. However, resource constraint in the low-cost RFID systems has posed potential risks such as privacy and security problems, becoming adoption barrier for RFID-based applications. In this paper, current security issues in RFID are introduced firstly. Then, we propose a lightweight Anti-desynchronization privacy preserving RFID authentication protocol. It is particularly suitable for the low-cost RFID environment for only the capacity of one-way hash function and XOR operation is needed. In this lightweight Anti-desynchronization RFID authentication protocol, the back-end server keeps the history of the random key update to prevent the active attackers from de-synchronizing the shared secret between the tag and the back-end server. The security and the performance of the proposed protocol are analyzed as well.     

基于混沌加密的可同步更新RFID双向认证协议

针对日益突出的RFID系统安全隐私问题,提出了一个基于混沌序列的RFID双向认证协议。利用混沌对初始值的敏感性生成混沌序列,对密钥进行加密。该协议引入标签密钥动态更新机制,并设计了自同步解决方案,实现了对标签的二次认证。采用BAN逻辑对其安全性进行证明,并与已有的协议进行安全性分析和性能比较。其分析结果表明,该协议降低了标签成本,减少了标签和后端数据库的计算量,提高了后端数据库的检索效率。不仅有效地解决了RFID系统的隐私保护及安全问题,同时也提高了RFID协议认证的执行效率,更适合低成本的RF1D系统。     

射频识别(RFID)隐私保护技术综述

随着RFID(radio frequency identification)技术的广泛应用,引发的隐私威胁问题越来越突出.了解RFID隐私的内涵和常见攻击方法,掌握现有的RFID隐私保护技术,有助于减少RFID隐私信息的泄漏.从RFID技术的基本概念入手,全面分析了RFID隐私及隐私威胁,给出了RFID隐私分类方法;对RFID隐私中的跟踪攻击和罗列攻击两种攻击方法进行了深入探讨.在此基础上,对现有典型的RFID隐私防御方法进行了详细讨论.全面介绍了RFID隐私保护技术发展现状和动态,可作为开展RFID隐私保护技术研究工作的参考和借鉴.     

Narrow privacy and desynchronization in Vaudenay’s RFID model

Forward privacy of RFID systems and its relaxed version, narrow forward privacy, are generally considered satisfactory for practical needs. Unfortunately, the attempt to get forward privacy by symmetric-key cryptography failed. Also, all symmetric-key cryptography-based RFID systems proposed so far that are strictly narrow forward private (that is, narrow forward private but not forward private) suffer from desynchronization. Under these circumstances, the question whether the attempt to exceed these limits is doomed to failure or not was frequently asked. The paper we are proposing wants to clarify this matter. Thus, we show that forward privacy in Vaudenay’s RFID model cannot be achieved with symmetric-key cryptography. Then, we show that strictly narrow forward privacy can be achieved with symmetric-key cryptography only by RFID systems with unbounded desynchronization. This last result holds for strictly narrow destructive privacy and strictly narrow strong privacy too, if one wants to achieve them with symmetric-key cryptography.

     

基于策略的移动RFID隐私安全问题研究

隐私安全问题是移动RFID众多安全问题中最重要的问题之一.对移动RFID的隐私安全问题进行研究,并提出一个基于策略的移动RFID隐私保护系统,该系统通过建立和管理应用服务的隐私保护策略,并根据标签的隐私策略对信息进行访问控制,确保隐私安全.