基于伪ID的RFID认证协议及串空间证明

安全有效的认证协议是对RFID系统安全的有力保障,适宜的形式化分析方法能为RFID认证协议提供有效的证明。设计了基于伪ID的RFID认证协议,伪ID由标签ID、标签认证数值和随机数产生。标签ID不出现在协议执行过程中,减少了系统遭受攻击的可能性。协议通过标签ID、标签认证值和随机数的Hash运算实现认证。利用串空间模型对协议进行形式化分析,建立认证协议的串空间模型丛图,证明了协议的保密性和匿名性。通过分析常规的基于Hash函数的认证协议的性能可知,该协议在使用较低运算成本的情况下可以抵抗多种攻击,并能够完成标签和读写器之间的双向认证。     

结合Hash函数和密钥阵列的RFID安全认证协议

无线传输、信号广播、资源受限等特点使无线射频识别(RFID)技术存在潜在的安全隐患。在分析目前常见的RFID认证协议基础上,提出一种结合单向Hash函数和密钥阵列的安全认证协议。新协议在认证过程中使用单向Hash函数值代替标签标识符ID,并为每一对阅读器和标签之间设计独立的认证密钥,在抵抗包括窃听、位置跟踪、重传攻击、拒绝服务和篡改等多种攻击的基础上,进一步增强了标签信息的私密性,对抵御来自系统内部的威胁具有明显的优势。     

基于Hash链的非对称密钥RFID认证协议

安全认证协议是解决RFID系统安全威胁的有效手段,针对一些基于Hash链的认证协议存在的安全和效率问题,提出了一种基于Hash链和非对称密钥的改进协议。将非对称密钥应用到标签和后台数据库之间的数据加密可以提高系统的安全性;后台数据库用解密后的ID值建立动态索引,提高了后台数据库检索效率。与现有协议进行对比分析,结果表明该协议可以抵抗常见攻击,能够有效提高后台数据库的检索效率和标签认证效率。     

基于特征的轻量级RFID安全搜索协议

在RFID技术的应用中,需要对特定的RFID标签进行有效安全的搜索。由于低成本的RFID标签的计算能力和硬件资源的限制,使RFID标签搜索协议的有效性和安全性更难保证。从减少RFID标签的计算量为出发点,提出一个轻量级的基于物品特征的RFID安全搜索协议,以解决隐私泄露、前向安全、跟踪、重放攻击和假冒等安全问题,并对该协议给出基于BAN逻辑的形式化证明。在该协议中,RFID标签只存储自己的标识符和一个秘密数,在通信过程中只进行一次随机数运算,因此,该协议更适合于低成本RFID系统中对标签的搜索。     

一种改进的基于标签部分ID的RFID密钥无线生成算法

针对无线射频识别系统存在的初始密钥易泄露的安全问题,提出了一种基于标签部分ID的RFID密钥无线生成算法。在标签与读写器认证之前,通过标签部分ID与读写器生成的随机数进行异或运算生成共享密钥。安全性分析表明,该算法能够有效地抵抗重放攻击、中间人攻击和去同步化攻击等主动攻击及被动攻击,具有安全性高、成本低的优点。     

基于PUF适用于大规模RFID系统的移动认证协议

针对移动射频识别系统中的安全问题,采用物理不可克隆函数研究适用于大规模RFID系统的移动认证协议。为解决移动RFID认证环境下读写器易遭受假冒攻击的问题,在Vaudenay模型中加入攻击者入侵读写器的能力,并通过服务器对读写器的身份认证来抵御攻击者的假冒攻击;为解决标签的运算能力不足问题和服务器搜索标签耗时长的问题,采用PUF生成会话密钥来减轻标签加密过程中的运算量,服务器通过共享密钥异或运算实现对检索标签和读写器身份标识的快速检索。利用Vaudenay模型理论,分析和证明了研究的协议可实现Destructive等级的隐私保护;仿真结果表明,PMLS协议中服务器的搜索耗时不随标签数目增长而加长,满足大规模移动RFID系统的应用要求。     

一种改进的满足后向安全的RFID双向认证协议

针对在物联网应用中,现有的RFID双向认证协议存在认证效率低和安全隐患等问题,提出了一种满足后向安全的RFID双向认证协议,采用随机数使标签保持信息的新鲜性,从而实现标签与阅读器之间的双向认证;通过Rabin加密算法的运算单向性,来解决同步以及后向安全的问题;并采用BAN逻辑方法对协议进行了形式化证明。该协议与现有的此类安全认证协议进行安全性和成本比较,结果表明该协议不仅具有防跟踪、抗暴力破解、防重放攻击等特点,而且还可以实现双向认证,同时因为门电路的减少,使得成本下降,适用于低成本的RFID系统。     

基于标签ID的RFID系统密钥无线生成算法

针对现有的RFID认证协议使用到的共享密钥都是事先设置好初始密钥值,攻击者可以通过一些手段获取该密钥,从而可以获取标签相关的隐私信息问题,提出了一种基于标签ID的密钥无线生成算法,避免了共享密钥事先设置好的问题。标签与读写器在认证之前,先通过本文算法动态生成共享密钥,解决了上述安全隐患问题。通过全面的安全性分析,本文的算法不仅可以解决共享密钥泄漏安全问题,而且还可以降低标签的成本。     

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。     

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。     

基于量子单向函数的身份认证和密钥分配协议

研究量子单向函数和信息分割原理,提出一种身份认证和密钥分配协议。使用可信服务器为示证者提供随机身份信息,以完成认证过程的确认,在密钥分配的同时进行认证,利用量子单向函数提高认证的安全性。实验结果表明,该协议涉及的量子通信技术易于实现,能提高密钥的分配效率。     

UBAP认证协议的逻辑设计与研究

该文对CHAP认证协议进行了阐述,并对其安全缺陷进行了分析。针对CHAP协议的安全缺陷,将它进行了改进,结合密码学、身份认证技术以及USB Key技术,设计了一种基于USBKey网络环境下的身份认证协议,即UBAP(USB Key-based Authentication Protocol)协议,它采用软硬件相结合的一次一密的强双因子认证模式,实现了服务器和用户双方可靠的双向身份验证,并对该协议进行非形式化的分析,证明其能够抵御重放攻击、服务器欺骗、网络监听、插入信道攻击、中间人攻击以及暴力攻击。     

抗去同步化的高效RFID双向认证协议

安全认证协议是解决RFID系统前向信道安全及身份识别问题的重要手段，针对常见协议中存在的标签检索效率不高和隐私泄漏问题，提出了一种抗去同步化的高效RFID双向认证协议。利用基于Sponge结构的Hash函数单向性及随机性实现双向认证并保证协议新鲜性。采用非对称加密的公钥对ID值进行预加密，并对该密值进行处理可有效抵抗重放攻击，更新机制可使协议抵抗去同步化攻击。利用解密后的ID为索引值以提高后台数据库检索效率，设置标志位可有效过滤无去同步化攻击条件下的重复计算。与现有协议进行仿真对比，结果表明该协议具有较高的认证效率。     

工业物联网中基于PUFs轻量级的密钥交换协议研究

为了保障数据的安全性和隐私性,防止恶意用户访问传感器设备,针对工业物联网提出一种轻量级的认证与密钥交换协议.该协议采用物理不可克隆函数,模糊提取器保障传感器设备的安全.同时采用单向散列函数、异或操作和对称加解密等技术建立安全的会话通道.实验结果表明,相比于其他认证方案,该协议有效减少了密钥交换的通信和计算开销,所提出的...     

基于ECDLP的SIP认证密钥协商协议

SIP协议是应用层控制协议,为了提高SIP协议的安全性,文中基于椭圆曲线离散对数问题的难解性,结合用户身份、用户口令及单向陷门函数F(),提出了一种基于ECDLP的SIP认证密钥协商协议.协议过程主要由初始化、注册、登录认证、口令修改四部分组成.安全分析表明,该协议实现了双向认证、提供了安全会话密钥,能抵抗口令猜测攻击、中间人攻击、重放攻击、冒充攻击、Denning-Sacco攻击等.与相关协议比较,本文所提出的基于ECDLP的SIP认证密钥协议具有更高的安全性,能更好的满足应用需求.     

基于生物特征和口令放大的远程认证协议

基于口令的认证协议具有简单、方便、强适应性及移动性等优点,它广泛应用于网上银行、ATM等远程登录环境中。但是一般用户的口令具有低熵、安全性低、口令数据难以保护等缺点,从而使系统存在许多安全隐患。口令放大是这样的一种算法,它输入用户的低熵的口令和一个高熵的随机数,然后输出一个高熵的新口令,从而提高了系统的安全性,也不增加用户的负担。人体生物特征是人体所固有的生理和行为特征,而模糊提取器可以从人体的生物特征中提取出高熵的随机串。生物特征和口令放大的结合,恰好可以克服基于口令的认证协议的缺点,提高其安全性。提出了一种结合人体生物特征和口令放大的单向认证协议,充分发挥了基于口令的认证协议所具有的简单易用和生物特征高熵、安全性高等优点,并且具有一定的容错能力。     

无双线性对双向认证密钥协商协议

为提高公钥密码体制下身份认证协议的性能,将杂凑函数结合到认证过程中,提出一种高性能的交互认证密钥协商协议.协议设计认证双方通过两次信息交换即可实现双向认证,显著降低通信代价.协议的运算复杂度与传统公钥密码体制下身份认证协议相当.通过针对已知攻击形式化推演的方法和数学推导证明了协议能抵御拒绝服务攻击、内部攻击在内的各种已知攻击.协议还设计了登录认证成功后的一次性对称会话密钥协商机制.     

An efficient and secure authentication protocol for RFID systems

The use of radio frequency identification (RFID) tags may cause privacy violation of users carrying an RFID tag. Due to the unique identification number of the RFID tag, the possible privacy threats are information leakage of a tag, traceability of the consumer, denial of service attack, replay attack and impersonation of a tag, etc. There are a number of challenges in providing privacy and security in the RFID tag due to the limited computation, storage and communication ability of low-cost RFID tags. Many research works have already been conducted using hash functions and pseudorandom numbers. As the same random number can recur many times, the adversary can use the response derived from the same random number for replay attack and it can cause a break in location privacy. This paper proposes an RFID authentication protocol using a static identifier, a monotonically increasing timestamp, a tag side random number and a hash function to protect the RFID system from adversary attacks. The proposed protocol also indicates that it requires less storage and computation than previous existing RFID authentication protocols but offers a larger range of security protection. A simulation is also conducted to verify some of the privacy and security properties of the proposed protocol.