一种抗计数攻击的RFID双向安全认证协议

射频识别(RFID)系统是物联网的重要组成部分,它的安全问题直接制约着物联网产业的发展.现有的RFID安全认证协议很少有考虑到RFID系统的计数攻击问题,也大都不符合EPC Class1 Generation2 (EPC C1G2)标准.通过对RFID系统的安全需求和现有协议的分析,提出一种抗计数攻击的RFID双向认证协议,该协议基于EPC C1G2标准,具有前向安全性及抗追踪性,除了能抵抗计数攻击之外,还能有效抵抗常见的安全问题,此外,它在阅读器中设有过滤功能,这些保证了协议的安全性及高效性.     

EPCGen2标准下安全的RFID认证协议

现有的许多无线射频识别(RFID)协议或者不符合EPC Class-1 Gen-2(EPCGen2)标准的要求,或者存在某种安全隐患.通过对RFID协议安全需求的讨论,以及对近来提出的符合EPCGen2标准的安全协议的分析,提出了符合EPCGen2标准的RFID认证协议的设计原则,设计了一个新的符合EPCGen2标准的RFID认证协议.新的协议满足双向认证、匿名、不可追踪、抗假冒攻击、抗重放攻击等安全需求.     

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。     

能抵抗拒绝服务攻击且高效的RFID安全认证协议

针对现有的RFID认证协议所面临的安全隐私保护问题,利用Hash函数加密的方法,提出了一种能抵抗拒绝服务攻击且高效的RFID安全认证协议。通过在阅读器上进行随机数的比较与识别,从而使该协议可抵抗拒绝服务攻击,并且在后台数据库中存储标签标识符的两种状态,以便实现电子标签与后台数据库的数据同步。从理论上分析了协议的性能和安全性,并利用BAN逻辑对协议的安全性进行了形式化证明。分析结果表明,该协议能够有效地实现阅读器和电子标签之间的相互认证,能有效地抵抗拒绝服务攻击且与其他协议比较,整个RFID系统的计算量减小,适用于大规模使用标签的RFID系统。     

基于椭圆曲线加密的RFID安全系统设计

椭圆曲线加密系统的理论基础是椭圆曲线离散对数问题.与其他公钥密码系统相比,该加密系统具有安全性高、密钥长度短和计算量小等优点,近年来逐渐被应用于RFID认证中.该文首先研究了国外一种基于椭圆曲线加密的认证协议.该协议采用最小的计算量达到安全认证的目的,分析证明该协议易受重放攻击、窃听攻击和标签假冒攻击.在此基础上,提出了一种更为简单和安全的改进协议.     

基于不可追踪模型的轻量级RFID认证协议

在Ha等提出的基于Hash函数的低成本RFID认证协议中, 敌手捕获 标签和读卡器之间传送的信息后,就可以实现跟踪攻击。在分析Ha等提出的低成本RFID认证协议的基础上,设计出了 效率更高的追踪攻击算法。Ha等提出的低成本RFID认证协议易于遭受追踪攻击,敌手可以从低位到高位,逐个比特位地猜测出合法的标签密钥的比特位,针对这一缺点提出了可以抵抗追踪攻击的改进协议,并用不可追踪模型形式化证明了该协议不可追踪的鲁棒性。     

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。     

对改进LMAP+协议的启发式攻击策略

随着无线射频识别(RFID)系统的广泛应用,RFID安全问题亟待解决。为了降低标签的计算代价,一系列只运用位与、位或、位异或、循环移位等操作的超轻量级RFID认证协议受到越来越多的关注,但是目前提出的超轻量级RFID认证协议不能保证很好的安全性。针对2012年Gurubani等人提出的改进的LMAP+协议,设计了一种基于模拟退火算法的启发式攻击策略,其能够成功推测秘密数据;并结合Jules等人提出的不可追踪性模型对改进的LMAP+协议进行追踪性攻击,通过重复攻击策略实验,完成全泄漏攻击。实验结果表明在攻击过程中仅利用窃听阅读器和标签间通信数据的被动攻击方法,推测的秘密数据就已逼近真实数据,且在完全泄漏攻击实验中约有70%的概率完全破解秘密数据,攻击过程收敛速度快,达到了较好的攻击效果。     

一种基于不可复制功能的RFID认证协议的安全性分析

基于不可复制功能(PUF)的射频识别(RFID)认证协议是近年来的研究热点。2011年,Bassil等在ITST国际会议上提出了一种新的基于PUF的RFID认证协议(BASSIL R, EL-BEAINO W, KAYSSI A, et al. A PUF-based ultra-lightweight mutual-authentication RFID protocol [C]// 2011 International Conference on Internet Technology and Secured Transactions. Piscataway: IEEE, 2011: 495-499)。分析了该认证协议的安全性,通过假设敌手参与协议,指出其不能抵抗密钥泄露攻击、跟踪攻击,也不能抵抗阅读器冒充攻击以及同步破坏攻击;同时描述了这些攻击的细节,并给出了它们的成功概率和计算复杂度。     

一种抗量子攻击的RFID安全认证协议研究北大核心CSCD

针对量子计算机对现有RFID系统的公钥密码体制(RSA、ECC)的安全性带来了巨大冲击,提出了一种基于NTRU密码体制的RFID相互认证协议,NTRU密码体制能够抵抗量子攻击且加解密速度快、密钥短、安全性高。将NTUR密码体制和具有不可预测性的真随机数发生器相结合,保证每次传输的数据都具有不可预测性,能够有效抵抗跟踪攻击、假冒攻击、重放攻击等安全隐私问题,并且实现了三方相互认证。通过GNY逻辑对协议安全性进行了形式化证明,证明了协议的可行性,最后与其他相关协议对比分析,表明所提出协议的安全性和计算效率更高。     

一个基于稳固加密RFID协议的安全性分析

稳固加密(insubvertible encryption)是一种新型的重加密技术,它在RFID安全协议设计中发挥着重要的作用.最近,Osaka等人基于稳固加密和守护代理提出了一种新的RFID认证协议,并声称该协议具有不可追踪性、标签不可欺骗性、抵抗替换攻击、拥有权可以安全转移、密钥安全同步更新等.利用该协议中读卡器随机数和守护代理随机数的差量恒等关系,提出了一种异步攻击方法:通过伪造差量恒等的随机数,可以有效地进行读卡器和后台服务器的所有认证计算,并使服务器上的密钥和标签密钥异步,从而导致合法标签被拒绝服务.研究结果表明:该协议在异步攻击下是很脆弱的.     

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。     

基于AES与NTRU的RFID安全认证协议

对现有的RFID认证协议进行了安全性与算法复杂度分析,提出了一种基于高级加密标准AES与公钥体制NTRU的RFID安全认证协议。该协议可抵抗重传、窃听、篡改、跟踪等多种攻击手段,实现了双向认证与密钥更新,适合安全性能要求高、电子标签用户数多的RFID应用场合。分析了此协议的安全性及算法可行性,并利用BAN逻辑对其安全性进行了证明。     

一种超轻量级的RFID双向认证协议

给出一种针对Gossamer协议的拒绝服务攻击,据此提出一种超轻量级的无线射频识别(RFID)读写器-标签双向认证协议。对该协议的安全性和效率进行分析,结果表明,与SASI协议和Gossamer协议相比,该协议能抵抗拒绝服务攻击和代数攻击,只使用较少的标签存储空间,成本更低且具有更高的安全性。     

基于低成本标签的RFID匿名双向认证协议

为消除目前现有低成本无线射频识别(RFID)认证协议存在的各种安全隐患,解决认证协议所忽视的针对后端数据库的拒绝服务攻击问题,使用简单的逻辑运算以及读写器的屏蔽操作,以两个16位循环冗余校验(CRC)函数消息的级联作为标签与读写器相互认证因子,设计了一种新的基于低成本标签的RFID匿名双向认证协议,并对其进行了性能分析。分析结果表明,所提协议能够抵抗重放攻击和同步攻击,具备不可追踪性、真实性和服务的可用性,是一个比较安全、高效、实用的RFID低功耗安全认证方案。     

Defending RFID authentication protocols against DoS attacks

In this paper, we present a security weakness of a forward secure authentication protocol proposed by Tri Van Le et al. called O-FRAP which stands for Optimistic Forward secure RFID Authentication Protocol. In particular, we point out that in the O-FRAP protocol, the server can be subject to a denial-of-service attack due to a flaw in the database querying procedure. Our attack also applies to a simplified version of O-FRAP called O-RAP (Optimistic RFID Authentication Protocol) which is essentially O-FRAP but without a secret key updating procedure (and thus forward security). We then propose two improved protocols called O-FRAP⁺ and O-RAP⁺ which prevent the said denial-of-service attack. In addition, the O-FRAP⁺ protocol also addresses two security weaknesses of O-FRAP pointed out earlier by Khaled and Raphael. In terms of performance, comparing to O-FRAP, O-FRAP⁺ requires a few more computational steps but much less storage at the back-end server.