一种基于双PUF的RFID认证协议

针对Liang等人提出的基于双物理不可克隆函数(physical uncloneable function,PUF)的无线射频识别(radio frequency identification,RFID)认证协议进行分析发现其存在安全隐患,不能抵抗重放攻击、去同步攻击、标签伪造等恶意攻击.为解决由于恶意攻击者对RFID系统所造成的安全隐患问题,提出一种基于双PUF的RFID认证协议DPRAP.在伪随机数发生器种子生成阶段,不直接在非安全信道上传输种子的通信值,通过多次的Hash与异或运算对种子的值进行加密隐藏,保证协商种子的机密性;在标签与服务器的伪随机数发生器种子协商过程中,使用一个时间阈值,防止攻击者恶意阻塞通信信道引发去同步攻击,确保服务器与标签端的伪随机数发生器种子的同步性;在认证阶段,在认证信息中增加使用标签的身份标识IDS来对标签的合法性进行验证,防止标签假冒攻击.通过使用BAN逻辑和Vaudenay模型对DPRAP协议进行形式化分析和验证,证明DPRAP协议满足不可追踪性,能够抵抗去同步攻击、标签假冒攻击等攻击手段,结果表明DPRAP协议具有更强的安全隐私性和更好的实用性.     

基于Hash函数的移动双向认证协议

针对移动射频识别(RFID)系统中因无线传输所带来的信道不安全问题,充分考虑到协议的复杂程度和标签的硬件成本,提出一种低成本的移动双向认证协议,实现了标签、读写器和后端服务器三者的相互认证。该协议使用模平方运算动态更新标签标识符,引入读写器标识符,并利用伪随机函数和哈希函数强化读写器和后端服务器之间的身份认证,提高系统移动性。与基于哈希函数的经典协议和标签所有权转移协议相比,该协议可抵抗跟踪、假冒、重放、中间人、拒绝服务器攻击等,能保证标签所有权安全转移,并从计算量和存储量分析效率,结果表明标签计算量减少,存储量较低。     

采用PUF保护位置隐私的轻量级RFID移动认证协议

将RFID(radio frequency identification)技术应用于供应链管理,可极大提高供应链系统的识别效率和商品信息的追溯能力。EPC C1G2(electronic product code class 1 generation 2)标准凭借远距离识别和低成本标签的价格优势成为供应链中应用最广的协议标准。针对低成本标签的安全和隐私问题,采用PUF(physical unclonable function)作为密钥生成机制以抵御攻击者假冒攻击,实现商品的防伪保护;引入对读写器身份的安全认证,以适应供应链中移动认证的应用环境;采用二次剩余定理和不断更新的共享密钥机制实现标签的前向和后向不可追踪性,保护标签携带者的位置隐私。仿真结果表明,服务器的识别效率为O(1),满足供应链对RFID系统可拓展的应用要求。     

一种超轻量级移动射频识别的双向认证协议

针对移动射频识别中读写器与后端服务器之间因无线传输带来的安全问题,提出了一种超轻量级移动射频识别的双向认证协议。该协议通过级联运算动态更新标签假名和标签密钥,可有效隐藏标签真实身份,并利用循环校验函数进行标签以及读写器与后端服务器之间的身份认证,实现了系统的双向认证。安全性分析表明,该协议可抵抗跟踪攻击、假冒攻击、重放攻击、中间人攻击等多种恶意攻击。与现有的几种协议相比,该协议降低了标签端的计算开销和通信开销,具有安全性较高、成本低的优点。     

基于Hash链的RFID认证协议

为了提高大规模RFID系统的认证效率,通过分析现有RFID系统的认证效率和安全性,提出了一套基于Hash函数的改进协议。向RFID读写器加入过滤规则,能够有效过滤恶意和无效的认证请求;对标签的访问计数器值的分层化、更新和重置,可以有效提高后端数据库检索数据的命中率。通过分析和测试,该协议能够有效抵御假冒攻击、重传攻击等不安全问题,有效提高RFID认证的效率,降低认证服务器计算负荷。     

基于动态密钥的移动RFID安全认证协议

针对现有RFID安全认证协议可移动性差,以及现有协议密钥更新失败导致的跟踪、数据不同步问题,提出了一种基于动态密钥的移动RFID安全认证协议。采用随机数来动态选取认证密钥,既保证了密钥新鲜性,又避免跟踪与数据不同步问题,并且在服务器上对阅读器进行一个预处理操作,有效地阻止了外部非法阅读器对服务器发起的假冒攻击和拒绝服务攻击。分析了协议的性能和安全性,分析结果表明该协议达到了安全性要求且移动性强,计算复杂度低,适用于大规模移动RFID系统。     

一种抗恶意攻击的RFID双向认证协议

针对现有无线射频识别（RFID）认证机制存在的安全缺陷,提出一种新型抗恶意攻击的RFID双向认证协议,并基于GNY逻辑给出了协议的安全性证明。该协议将公钥加密算法和对称密钥加密算法相结合,采用阅读器双重认证及预认证阶段刷新密钥的方法,通过在标签中添加保护密钥同步的恶意攻击标记Tm,解决了当前协议中存在的认证效率较低,标签密钥更新失败导致位置跟踪和非法更新标签/服务器内部密钥造成拒绝服务（DoS）等问题,可抵抗重传,标签/阅读器假冒,通信量分析和去同步化等多种恶意攻击。分析结果表明：该协议具有安全性好,效率高,计算复杂度低等特点,适合于标签的大规模应用。     

基于字合成运算的单标签密钥无线生成算法

现有的RFID系统中,标签与读写器之间认证用到的共享密钥都是事先设定好,但该做法存在一定的安全缺 陷。为了解决该安全隐患,提出一种基于字合成运算的密钥无线动态生成算法,该算法主要运用在读写器为单个标签生成共 享密钥场景。算法采用标签与读写器各自生成的随机数通过字合成运算加密动态生成共享密钥,确保共享密钥的安全性。通 过安全性分析,可以得知该算法能够有效抵抗假冒攻击及暴力破解攻击等攻击方式。     

轻量级的无线射频识别安全认证协议

针对现有无线射频识别(RFID)认证协议存在的安全缺陷,提出了一种新的轻量级RFID安全认证协议,并基于GNY逻辑给出了形式化证明。协议采用阅读器双重认证及预认证阶段刷新密钥的方法,通过在标签中添加保护密钥同步的恶意攻击标记Tm,解决了当前协议中存在的可扩展性欠佳、标签密钥更新失败导致位置跟踪和非法更新标签/服务器内部密钥造成拒绝服务(DoS)等问题,可抵抗重传、标签/阅读器假冒和通信量分析等多种恶意攻击,尤其防范来自位置隐私泄露和拒绝服务的安全威胁。分析结果表明,所提协议具有低成本、安全性高、计算复杂度低等特点,适合于标签数目较多的RFID系统。     

轻量级移动RFID认证协议研究设计

为解决移动射频识别（Mobile RFID）系统中信息通过无线信道传输所引发的安全与隐私问题,提出一种基于伪随机函数的轻量级移动RFID认证协议,实现后台服务器、阅读器与标签之间的双向认证。该协议中的运算主要集中在后台服务器和阅读器,可以有效地控制标签成本。安全性分析表明,该协议可以有效抵抗位置追踪、假冒、重放和同步化等攻击,并通过GNY逻辑进行了安全性证明。      

适用于低成本标签的移动RFID认证协议

移动RFID系统中,阅读器与服务器之间的通道安全假设不再成立,针对这种情况,分析了当前移动RFID认证协议的安全及性能问题,建立了移动RFID安全隐私模型;基于该模型,在兼容EPC Class-1 Generation-2低成本标签系统的基础上,提出了一种能够抵抗假冒攻击、去同步化攻击,且提供前向安全隐私保护的双向认证协议;通过安全性证明与性能比较分析,表明该协议达到了设计目的,可适用于较大规模的低成本标签移动RFID系统。     

基于交叉位运算的移动RFID双向认证协议

在传统的RFID系统中,读写器与后台数据库之间通过有线方式进行通信,一般认为安全,在设计双向认证协议过程中,将两者看成一个整体;而移动支付等新兴产业的兴起,需要运用到移动的RFID系统,即读写器与后台数据库之间不再通过有线方式进行通信,而是通过无线方式通信,从而使得该通信信道不在安全可靠,故在设计认证协议中,不能再将两者看成一个整体,因此传统的RFID系统无法很好的适用于移动支付过程。为解决上述问题,提出一种超轻量的适用于移动RFID系统的认证协议。所提协议采用交叉位运算对所要传输信息进行加密,使得协议能够达到超轻量级别,同时能够一定程度上减少标签端的计算量;标签、读写器、后端数据库通信实体三方需通过认证,才可进行其他操作;加密过程中,随机数的引入,能够保障传输信息的新鲜性,同时增加攻击者的破解难度。安全性分析表明,协议具备较高的安全性,能够确保通信信息的安全;性能分析表明,所提协议具有较少的计算量,具备低成本的特性。     

基于ECC的支持标签所有权转移的RFID认证协议

针对射频识别（RFID）标签认证及其所有权转移过程的隐私泄露等安全问题,以及认证协议通常与标签所有权转移协议单独设计的现状,基于支持椭圆曲线加密（ECC）的标签,提出了一个适用于开放环境的兼具标签认证和所有权转移的协议。该协议结构类似于Diffie-Hellman密钥交换算法结构,协议的标签隐私保护基于椭圆曲线上的计算性Diffie-Hellman问题的难解性。经证明,该协议满足标签隐私保护要求及认证协议的其他安全需求。与近年来其他基于标签支持ECC的RFID认证协议相比,从支持标签所有权转移、标签计算开销、协议通信开销和标签隐私保护等多方面综合评估,所提出的认证协议优于对比协议。另外,针对较安全的应用场合,给出了阅读器单向认证标签的简化版协议。     

基于RRAM PUF的轻量级RFID认证协议

针对当前轻量级的射频识别（RFID）加密方案信息防护手段有限的问题,结合由阻变存储器（RRAM）构成的物理不可克隆函数（PUF）,提出了一种新型的轻量级RFID双向认证协议。利用多级响应加密机制实现阅读器与标签之间的安全认证处理。结合RRAM PUF模型,采用了特殊的纠错处理方法提高PUF响应的可靠性并阻止了信息泄露。此外添加了密钥更新机制和异常攻击标识,抵御了追踪攻击和去同步攻击等威胁。经仿真、分析和对比结果表明,该协议可以有效抵抗多种攻击手段,具有较高的安全性和较低的计算成本。     

位替换运算的超轻量级移动RFID认证协议

在传统的RFID系统中,读写器与服务器之间采用安全的有线信道通信;而新产生的移动RFID系统则与传统的RFID系统中不同,读写器与服务器之间基于无线信道进行通信,使得适用于传统RFID系统的认证协议并不能运用在移动RFID系统中。为解决该缺陷,提出一种基于位替换运算的超轻量级移动射频识别系统双向认证协议MSB。MSB基于按位运算对信息进行加密,降低通信实体的计算量;标签、读写器、服务器先认证再通信机制,使得MSB能抵抗常见的攻击。对协议进行安全性分析,表明协议具备较高的安全属性;对协议进行性能分析,表明协议具备低计算量的特征;对协议进行基于GNY逻辑形式化分析,给出协议严谨的推理证明过程。