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F\\-i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.     

基于椭圆曲线密码的RFID安全协议

为了能够解决RFID在用户安全、隐私等问题方面的安全隐患,提出了一种基于椭圆曲线密码的RFID安全协议.在椭圆曲线离散对数问题难解的基础上,与其它公钥密码体制相比,该协议的安全性能更高、密码长度更短且计算量更低.该协议运用基于椭圆曲线的DH密钥交换协议ECDH(elliptic curve Diffie-Hellman)与基于嵌入明文的加密方案,实现了保护RFID标签与读写器之间的数据交换;同时,通过对该协议的安全性分析以及与其它采用对称密钥体系的RFID协议的比较表明,该协议能够满足RFID系统的安全性要求.     

一种新的无需服务器支持的RFID认证协议

近年来,各种基于无线射频识别(RFID)技术的物联网系统得到大量应用,如何保护用户的隐私和安全也随之变得越来越重要.在传输信息前进行认证是提高系统安全性的一个重要方法.现有的RFID认证协议大多需要一个中心服务器来保存该系统所有RFID标签的相关信息,但是这类协议在认证时读写器必须与服务器保持实时连接.很多覆盖区域比较大的物联网系统很难实现这种实时性,保证读写器与服务器之间通信的安全也需要额外的开销.针对这两个问题,提出了一种新的无需服务器支持的RFID认证协议,该协议实现方便,同时提供了很好的安全性和隐私性.通过分析可知,它可以抵御各种常见攻击.     

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。     

一种基于轻权加密体制的RFID认证协议

针对射频识别(RFID)系统在计算与存储资源有限情况下的特殊需求,提出一种基于公钥密码体制NTRU的轻权认证协议。在该协议中,标签和读写器均完成一次随机数生成操作,且仅在服务器端存储一个密钥对,各个RFID标签采用公钥进行消息加密并发送给读写器和服务器,服务器通过存储在本地的私钥进行解密,在标签端仅存储服务器的公钥,以确保认证过程中信息的保密传输和隐私性,实现标签与读写器间的相互认证。通过分析证实,该协议能够抵抗窃听、位置追踪、重放、反向跟踪等攻击,而且标签仅需提供轻权加密和随机数生成操作,该认证协议非常适合应用于低成本的RFID系统。     

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。     

前向隐私安全的低成本RFID认证协议

标签成本和隐私安全是制约RFID技术在物联网中得到广泛应用的主要因素.因此,设计隐私安全且标签生产成本低的RFID认证协议是学术界和工业界共同追求的目标.针对这一目标,利用只需要实现伪随机数发生器的标签构造了简单的RFID认证协议SFP,并在标准模型下证明了SFP协议具有前向隐私安全性.为了说明在保证前向隐私的条件下S...     

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ECC口令认证的RFID认证协议

为了确保RFID系统中用户安全风险、隐私及数据安全,分析了相关RFID协议的安全性问题,利用椭圆曲线离散对数问题的难解性,结合一次性口令OTP,提出了一种基于ECC口令认证的RFID双向认证协议。该协议实现了密钥同步更新,读写器与标签、标签与服务器之间的双向认证,有效地抵抗了重放、伪装、流量分析及跟踪等攻击。协议能很好地保护用户的隐私和数据的安全,具有密钥长度短、计算量小及安全性高等特点。     

基于对称密码算法的RFID中间件认证协议设计

认证协议是保证RFID通信安全的基本手段之一.论文设计了一种基于对称密码算法的RFID中间件认证协议,经过GNY逻辑验证,证明该协议具有双向认证的安全特性.并进行了安全性结论分析,分析表明该协议具有内容隐私、位置隐私、抗重放攻击、抗假冒攻击等性能.     

Efficient detection of counterfeit products in large-scale RFID systems using batch authentication protocols

RFID technology facilitates processing of product information, making it a promising technology for anti-counterfeiting. However, in large-scale RFID applications, such as supply chain, retail industry, pharmaceutical industry, total tag estimation and tag authentication are two major research issues. Though there are per-tag authentication protocols and probabilistic approaches for total tag estimation in RFID systems, the RFID authentication protocols are mainly per-tag-based where the reader authenticates one tag at each time. For a batch of tags, current RFID systems have to identify them and then authenticate each tag sequentially, one at a time. This increases the protocol execution time due to the large volume of authentication data. In this paper, we propose to detect counterfeit tags in large-scale system using efficient batch authentication protocol. We propose FSA-based protocol, FTest, to meet the requirements of prompt and reliable batch authentication in large-scale RFID applications. FTest can determine the validity of a batch of tags with minimal execution time which is a major goal of large-scale RFID systems. FTest can reduce protocol execution time by ensuring that the percentage of potential counterfeit products is under the user-defined threshold. The experimental result demonstrates that FTest performs significantly better than the existing counterfeit detection approaches, for example, existing authentication techniques.     

基于Hash函数的随机RFID双向认证协议研究

在比较现有的几种基于Hash函数的RFID认证协议的基础上,对基于Hash函数的随机RFID双向认证协议进行性能仿真分析,并通过MatLab软件仿真对其安全性进行仿真验证。该协议低成本、安全、高效率,特别适用于大规模RFID系统。     

一种安全高效的RFID双边认证协议

无线射频识别（RFID）技术是一种应用于开放系统环境下的对象自动识别技术,在物流、制造、零售等多种领域中具有广阔的应用前景。如何设计适合于RFID系统的安全、高效的认证协议是RFID技术得以广泛应用的关键。提出一种新型RFID双边认证协议,给出了详细的协议描述。通过与相关协议的比较表明,该协议是一种安全高效、具有强隐私性的认证协议。     

认证协议中数据同步的分析

认证双方数据的同步是认证协议以及认证密钥交换协议的基本要求,但是在协议设计过程中难以把握且经常被忽视。对近年来可证明安全的一个RFID认证协议和一个RFID认证密钥交换协议以及可证明安全的一个移动卫星通信系统认证密钥交换协议进行了仔细分析,分别发现了针对这些协议的数据同步攻击,这些攻击破坏了协议的可用性。最后分别给出了改进方案,以克服存在的安全隐患。     

ECC-based lightweight authentication protocol with untraceability for low-cost RFID

Due to the potential wide deployment of Radio Frequency Identification (RFID), the security of RFID systems has drawn extensive attention from both academia and industry, and the RFID authentication protocol is an important mechanism in the security of RFID systems. The desired security requirements of RFID authentication protocols include privacy, integrity, authentication, anonymity/untraceability, and even availability. To design an efficient protocol that satisfies all the requirements with limited resources is a challenge. This paper proposes a new RFID authentication protocol based on Error Correction Codes (ECC). The proposed scheme has excellent performance in terms of security, efficiency, server’s maintenance, robustness, and cost. The tag only performs simple operations, such as random number generation and simple bitwise computations. The lightweight feature makes it attractive to those low-cost RFIDs that support only simple operations.     

基于Hash函数的RFID安全认证协议的设计

随着RFID系统应用的不断扩大,RFID的安全问题也越来越受到人们的关注。基于Hash函数的RFID安全协议以其低成本的优势得到了广泛的应用,但其安全性能尚不完善。文章在分析已有的HashLock安全协议的基础上,提出了3种基于Hash函数的RFID安全认证协议IHSAP、IHSAP2和IHSAP3。通过对其进行安全性分析和性能评价可知,IHSAP3性能最好,它可以很好地解决了RFID系统中的信息泄露、位置跟踪、假冒攻击、重放攻击等安全与隐私问题。     

一种能抵抗拒绝服务攻击的RFID安全认证协议

在分析现有一些RFID认证协议的基础上,采用流密码加密和密钥动态更新的方法设计了一种能抵抗拒绝服务攻击的RFID安全认证协议。对该协议的安全性和性能进行了分析,结果表明协议能够有效防止拒绝服务攻击、隐私攻击、窃听攻击、重传攻击,同时解决了RFID的隐私问题。     

EPC Gen2标准下强安全射频识别认证协议

由于现在很多射频识别（RFID）认证协议不符合EPC Class 1 Gen 2(EPC Gen2)标准的要求,同时对RFID系统的计算能力要求很高,因此很难在低端标签中实现。针对上述问题,通过分析已有协议的安全性,总结出不安全协议的缺陷,提出了一种新的基于EPC Gen2 标准的RFID认证协议,并采用BAN逻辑对协议进行了安全性证明。通过安全性分析,新协议满足了信息机密性、数据完整性和身份真实性的RFID系统认证协议的安全需求。     

满足后向隐私的可扩展RFID双向认证方案

无线射频识别(RFID)系统的匿名认证机制可以有效地保护标签的隐私性,而可扩展性和后向隐私安全性是实际应用中需要考虑的两个重要问题.对最近新提出的3个可扩展RFID双向认证协议的安全性进行了分析.分析指出,ACP方案并不能提供后向隐私安全性;G-I方案不能抵抗去同步攻击,攻击者可以通过主动攻击,使得标签和阅读器内存储的密钥数据不一致,从而破坏标签和阅读器的后继认证;而MMR方案不能抵御主动攻击,攻击者可以仿冒合法阅读器,通过不断质询标签并分析标签的回复消息,就可完全推导出标签中存储的全部秘密.在此基础上,提出了一个基于Hash函数的可扩展双向认证方案,方案从存储需求和运算量上要优于G-I方案;并且证明了方案能够满足受限后向隐私安全,并可以抵御去同步攻击.     

Security analysis of two recently proposed RFID authentication protocols

Radio frequency identification (RFID) systems suffer many security risks because they use an insecure wireless communication channel between tag and reader. In this paper, we analyze two recently proposed RFID authentication protocols. Both protocols are vulnerable to tag information leakage and untraceability attacks. For the attack on the first protocol, the adversary only needs to eavesdrop on the messages between reader and tag, and then perform an XOR operation. To attack the second protocol successfully, the adversary may execute a series of carefully designed challenges to determine the tag’s identification.