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。     

基于共享密钥的RFID认证协议

针对目前无线射频识别(RFID)技术在安全性方面存在的问题,采用散列函数和共享密钥设计了RFID安全协议。分析了RFID在实际应用中存在的安全和隐私问题,提出了一种基于数论研究单元(NTRU)公钥密码系统和Hash函数的RFID认证协议。该协议利用NTRU公钥密码系统产生系统的共享公钥,并运用Hash函数对共享公钥进行Hash运算,保证了RFID系统信息安全性。理论分析表明,该协议能有效地防止消息泄漏、伪装、定位跟踪等安全攻击。     

RFID系统中基于公钥加密的相互认证协议

随着RFID系统能力的提高和标签应用的日益普及,安全问题,特别是用户隐私问题变得日益严重。提出了一种新的RFID认证协议。认为基于公钥加密的RFID认证协议相对基于哈希函数和基于对称密钥加密的RFID认证协议,有较好的安全性。公钥加密算法NTRU被认为是一种效率较高的加密算法,且更适合于RFID系统,因此提出的协议采用了NTRU公钥加密算法。对该协议的安全性和性能进行了比较分析,结果表明该协议可以为RFID系统提供更好的安全性,能为用户提供更好的隐私保护,且性能较佳。     

一种新的超轻量级RFID认证协议

RFID(无线射频识别)技术以无线通信的方式广泛运用于生活生产的各个领域,如门禁设备、支付设备等,但阅读器和标签之间无线开放的通信环境使得RFID设备面临更多的恶意攻击和安全威胁。低成本标签只具有非常有限的计算能力和存储空间,一般的分组密码和hash函数等都不能用于低成本标签中。为了解决低成本标签的安全性问题,采用比特位运算密码原语,提出一种新的超轻量级RFID认证协议——SIUAP。SIUAP协议在SIMON 类算法的超轻量级轮函数F(x)和非线性函数MIXBITS运算的基础上,使用3种简单的比特位运算:比特AND运算、异或运算和循环移位运算,大大降低了计算复杂度。通过GNY逻辑对协议进行形式化的分析,证明了SIUAP协议能够实现阅读器和标签双向合法身份的认证,同时对SIUAP进行安全性分析。与现有的超轻量级认证协议相比,SIUAP协议具有较小的计算开销,能够满足RFID系统低成本、高安全性的需求。     

基于Niederreiter体制的RFID双向安全认证协议

为解决RFID技术在用户隐私方面存在的安全隐患,提出了一种基于Niederreiter密码体制的新型RFID双向安全认证协议。协议建立在大矩阵分解困难性的基础上,与使用对称密码和RSA公钥密码的协议相比安全性能更高、计算复杂度更小、实现效率更高。该协议利用基于嵌入Hash函数的Niederreiter公钥加密方案,通过对比原Hash值与解密后的Hash值是否相等,来实现RFID标签与阅读器之间的安全数据交换。研究结果表明,该协议不仅能有效地保护内容隐私、位置隐私,而且还能防范重放攻击,能够很好地满足RFID系统的安全性要求。     

基于NTRU密码体制的RFID安全协议

为解决射频识别(RFID)技术在用户隐私方面存在的安全隐患,提出一种基于NTRU密码体制的新型RFID双向安全认证协议,从大维数格中寻找最短向量。与使用对称密码和RSA公钥密码的协议相比,安全性能更高、计算复杂度更小、实现效率更高。该协议利用基于嵌入Hash函数的NTRU公钥加密方案,通过对比原Hash值与解密后的Hash值是否相等,实现RFID标签与阅读器之间的安全数据交换。研究结果表明,该协议不仅能有效地保护内容隐私和位置隐私,而且还能防范重放攻击,满足RFID系统的安全性要求。     

一种基于PUF的超轻量级RFID标签所有权转移协议

针对RFID标签所有权转移协议中存在的数据完整性受到破坏、物理克隆攻击、去同步攻击等多种安全隐私问题,新提出一种基于物理不可克隆函数(PUF)的超轻量级RFID标签所有权转移协议—PUROTP.该协议中标签所有权的原所有者和新所有者之间直接进行通信完成所有权转移,从而不需要引入可信第三方,主要涉及的运算包括左循环移位变换(Rot(X,Y))和异或运算($\oplus$)以及标签中内置的物理不可克隆函数(PUF),并且该协议实现了两重认证,即所有权转移之前的标签原所有者与标签之间的双向认证、所有权转移之后的标签新所有者与标签之间的双向认证.通过使用BAN(Burrows-Abadi-Needham)逻辑形式化安全性分析以及协议安全分析工具Scyther对PUROTP协议的安全性进行验证,结果表明该协议的通信过程是安全的,Scyther没有发现恶意攻击,PUROTP协议能够保证通信过程中交互信息的安全性及数据隐私性.通过与现有部分经典RFID所有权转移协议的安全性及性能对比分析,结果表明该协议不仅能够满足标签所有权转移过程中的数据完整性、前向安全性、双向认证性等安全要求,而且能够抵抗物理克隆攻击、重放攻击、中间人攻击、去同步攻击等多种恶意攻击.在没有额外增加计算代价和存储开销的同时克服了现有方案存在的安全和隐私隐患,具有一定的社会经济价值.     

基于公钥密码体制的RFID三方相互认证协议的研究

针对目前的RFID协议采用的认证和密码体制存在安全性问题及性能相对低下,提出一种基于快速NTRU(Number Theory Research Unit)密码体制的RFID三方相互认证协议。该协议首先将NTRU密码体制与异或等运算相结合从而实现服务器、阅读器及标签之间的相互认证,然后分析它的安全性及可行性,最后与其他相关认证协议进行比较分析。结果表明该协议能够为RFID系统在相互认证方面提供更高安全性及良好的性能表现,从而适应于低成本及效率较高的RFID标签。     

基于PRF的RFID轻量级认证协议研究

无线射频识别(radio frequency identification,RFID)认证协议可实现读写器和标签之间的身份识别,保证只有合法的读写器才能访问标签的数据.由于标签的成本限制,设计最轻量级的RFID认证协议是面临的主要挑战.为了达到不可预测性隐私,标签至少需要具有伪随机函数PRF的能力.首先提出了一种基于PRF的RFID轻量级认证协议的基本框架,给出了抽象描述.基于对消息认证函数Fi的实例化,提出了一种新的RFID轻量级认证协议ELAP.与现有协议相比,该协议可以实现读写器和标签之间的双向认证,并能抵抗已知的所有攻击方式.在效率方面,标签只需要进行2次消息摘要运算,让标签的计算代价达到了最小.     

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。      

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.     

一种新的轻量级RFID双向认证协议

RFID技术是一种广泛应用于各种物体识别和跟踪的自动识别技术,它适用于多个领域。然而,设计出一个安全的轻量级的RFID认证协议是一项具有挑战性的任务。最近Kulseng等人提出了一种轻量级RFID认证协议,该协议采用物理不可克隆技术和线性反馈移位寄存器来实现,非常适合轻量级操作。分析发现,该协议存在几个严重的安全问题。在分析上述协议的基础上,提出了一种新的轻量级RFID双向认证协议。分析表明,新协议在保持轻量级操作的同时,具有更好的安全性和保密性。     

一种基于NTRU公钥加密系统的RFID认证协议

随着RFID(Radio Frequency Identification)技术研究进展,RFID系统的应用日趋广泛,从而使得RFID系统本身固有限制所导致的一些问题变得突出和严重,其中就包括RFID的安全、隐私问题.所以基于RFID系统的发展和应用考虑,RFID系统必须满足一定的安全需求.在NTRU(Number Theory Research Unit)公钥加密系统的基础上,提出一种新的RFID安全认证协议,并且结合NTRU公钥加密系统的安全性和通用可组合模型,对新协议的安全性进行了系统、形式化的描述和分析.     

基于SM2的两方协作盲签名协议

SM2是我国于2010年发布的椭圆曲线公钥密码标准,由于其具有比RSA签验速度快、存储空间小和运算复杂度低的特点被广泛应用于金融、社保等领域。随着国密算法的推广应用,密钥安全和数据隐私问题备受关注。单密钥签名模式的签名权力过于集中,无法满足分布式环境的应用需求,密钥泄露将威胁整个密码系统的安全,密钥的安全存储和合理利用问题亟待解决。此外,标准 SM2 数字签名算法无法实现消息内容的隐私保护功能,国密算法的签名消息的隐私保护有待进一步探究。针对签名算法的密钥安全和数据隐私问题,已有对SM2的协作签名研究和盲签名研究,然而,没有对SM2盲签名的协作设计,提出一种两方协作的盲签名协议,允许除用户以外的两方执行签名操作,签名过程无须恢复完整私钥,不会泄露部分私钥和秘密数的信息,密钥分散存储提升密钥安全性,盲签名性质保护消息隐私。在安全性方面,协议满足不可伪造性和不可链接性;在效率方面,使用C语言进行仿真测试,系统中各个参与者在本地的运行耗时均在可承受范围内,在签名者诚实执行协议的情况下,协作签名阶段中各个实体的时间损耗与执行一次轻量级的 SM2 盲签名的时间损耗基本一致。因此,该协议在功能和效率上具备一定的实用前景。     

身份签名技术在无线Mesh网络的接入应用

针对无线Mesh网络的特点和安全缺陷,提出将基于身份密码学机制应用到无线Mesh网络的思想,设计了IBS-EAP接入认证协议和IBS-RP漫游认证协议,实现快速接入,避免了多次认证;对新协议进行安全性分析和效率分析,证明了新协议的优越性。设计了IBS-EAP接入认证协议,实现了快速接入的目的,基于IBS签名技术完成双向认证,一个节点的公钥可以通过身份标识和IBS系统的公开参数直接获得,无需采用复杂的技术维护公钥证书和证书撤销列表CRL。     

RFID快速隐私保护认证协议

基于对称密码体系的RFID隐私保护认证协议的构造是学术界和工业界研究的热点问题.具有完整性隐私保护协议的效率不够高效,需要对系统中所有的标签进行穷尽搜索,难以应用于物联网海量终端的环境.给出了一种高效的RFID隐私保护认证协议的构造方法.构造的协议采用了单比特输出的伪随机函数,将协议的认证过程分解为多个步骤,与传统的基于对称密码体系的RFID认证协议相比,构造的协议显著提高了读写器对标签的搜索效率.构造的协议具有隐私性,并且计算开销小,读写器端对标签的搜索效率高,能够很好地应用于海量终端的物联网环境.     

基于椭圆曲线零知识的RFID双向身份认证

RFID技术在被广泛应用的同时,各种针对RFID标签与读写器间身份欺骗的攻击层出不穷。为保证通信间的安全与隐秘,需要两者之间相互鉴别身份真伪,从而创造一条可信的通信信道。以椭圆曲线加密体制和零知识身份证明为基础,提出一种标签与读写器双向身份认证的协议,提出一种动态标签ID的方式,更好地解决了嗅探、跟踪攻击等问题。     

RFID超轻量级认证协议RCIA形式化分析与改进

无线射频识别（RFID）是物联网中的一种非接触式的自动识别技术,被广泛运用于构建物物互联的RFID系统。RCIA是一种超轻量级RFID双向认证协议,提供高安全性并声称能抵御去同步攻击。形式化方法是安全协议分析的有力手段。运用模型检测工具SPIN对RCIA协议的认证性及一致性进行验证,结果表明RCIA协议存在去同步攻击漏洞。针对此漏洞,提出基于密钥同步机制的修补方案,对RCIA协议进行了改进。对改进后的协议进行形式化分析与验证,结果表明改进后的RCIA协议具有更高的安全性。提出的协议抽象建模方法对此类超轻量级RFID双向认证协议形式化分析具有重要借鉴意义;提出的基于密钥同步机制的漏洞修补方案,被证明能有效抵御去同步漏洞,可适用于此类超轻量级RFID双向认证协议的设计和分析。