一种RFID标签所有权完全转移协议

针对射频识别（RFID）标签所有权不能完全转移及系统安全性问题,提出一种RFID标签所有权完全转移安全协议．该协议通过引入原所有者与新所有者间交易关系及身份比对保证标签所有权转移给合法身份的新所有者,利用密钥二次同步更新保证RFID标签所有权完全转移．为了确保标签和阅读器认证不被恶意干扰,采用双向认证保证RFID系统通信安全．形式化证明及分析结果表明,该协议满足标签所有权完全转移要求,可抵御多种攻击,实际应用价值高.     

基于循转函数的RFID标签所有权转移协议

针对现有无线射频识别低成本无源标签在其生命周期中所有权不断转移的安全性问题,设计了一种新的基于循转函数的RFID标签所有权转移协议。在随机预言机模型下,定义标签所有权转移攻击模型、安全模型,利用攻击游戏证明协议的安全性。协议设计了完整三方认证过程,利用循转函数算法、交叉位运算以及二次剩余算法等加密通信数据并实现轻量级标准,而后新所有者和标签之间秘密信息的二次同步更新机制,保证了协议的前、后向隐私安全。最后给出多协议之间的标签计算量、通信量、存储量成本对比,表明协议满足安全、低成本特性。     

基于二次剩余的增强型RFID认证协议

分析一种基于二次剩余的认证协议并对其进行改进,提出基于二次剩余的增强型无线射频识别(RFID)安全认证协议。改进协议中的阅读器和标签都产生随机数,并利用Hash函数和二次剩余理论对传输的数据进行加密,从而增强系统的安全性。分析结果表明,该协议可满足RFID系统对安全和隐私的要求,且计算量和存储量较少。     

一种新的RFID标签所有权转移协议

针对无线射频识别( RFID)技术标签在生命周期内安全转移其所有权的问题,提出一个不依赖可信第三方参与转移的、基于Hash函数的RFID标签所有权转移协议。采用挑战响应机制,使用Status标志位来标识标签当前所有权归属。其中新旧所有者分别与目标标签共享不同的密钥,并与其传递通信数据来认证参与转移实体的身份,从而认证新所有者获得目标标签的所有权。分析结果表明,该协议满足标签所有权转移的安全需求,目标标签在执行协议后为新所有者所有,实现了所有权的排他转移,在安全性和效率方面较已有RFID标签转移协议有较大提高。     

一种更具实用性的移动RFID认证协议

针对Doss协议的不足,提出了一种改进的轻量级移动RFID认证协议。首先使用二次剩余混合随机数加密的方法提高后台服务器识别速度;在阅读器端添加时间戳生成器,抵御阅读器冒充及重放攻击。新协议标签端只采用成本较低的伪随机数生成、模平方以及异或运算,遵循了EPC C1G2标准,且实现了移动RFID环境下的安全认证。理论分析及实验显示了新协议提高了Doss协议后台识别速度,并满足标签和阅读器的匿名性、阅读器隐私、标签前向隐私等安全需求,更有效抵抗已有的各种攻击：重放、冒充、去同步化攻击等。与同类RFID认证协议相比,实用性更佳。     

满足后向安全的RFID标签组所有权转移协议

多数标签所有权转移协议只适用于单个标签的所有权转移,无法实现标签组一次转移。为此,提出一种基于可信第三方的无线射频识别标签组所有权转移协议。在确保新旧所有者与标签进行双向认证基础上,通信消息利用交叉位运算、字合成运算进行加密。在通信消息加密过程中混入随机数,使前后2次通信消息有区别,增大破解难度。可信第三方的参与,使新所有者与标签直接同步更新密钥,不通过原所有者,保证协议的后向安全性。性能分析结果表明,该协议具有较高的安全性和较低的成本。     

一种安全的射频识别双向认证协议

在RFID系统中,标签与读写器之间采用无线方式进行通信,易被攻击者窃取相关隐私信息,为保证两者之间通信安全,提出一种基于二次剩余定理的双向认证协议。协议采用二次剩余定理对传输数据进行加密,基于大数分解难题,有效保证数据的安全;且加密过程中,随机数的混入,使得消息每次均不相同,增大破解难度;超轻量级按位运算的引入,在一定程度上,能够降低系统整体计算量及成本;数据库端引入随机数查重校验机制,使系统能够抵抗去同步化等攻击。安全性分析表明协议较其他此类经典协议具有更高的安全性,能够保障传输数据的可靠性;性能分析表明协议较其他此类经典协议具有较低的计算量及成本。     

基于异或运算的低成本RFID双向认证协议

为降低无线射频识别(RFID)的标签成本,解决后台数据库与标签间更新不同步的问题,提出一种基于异或运算的RFID双向认证协议。通过改变数据库与标签更新次序,实现标签和数据库之间的同步更新,在标签中仅使用异或运算和随机数生成器,使其适用于低成本RFID系统。实验结果表明,该协议的运算量、标签硬件成本开销较小,能保证数据传输安全。     

适用于低成本的标签所有权转移协议

标签在使用过程中,标签的所有权归属者经常会发生变化。为了确保相关通信实体隐私信息的安全性,提出一种成本较低的标签所有权转移协议。为保障通信实体各方隐私信息的安全,所提出的协议采用循转函数及二次剩余定理对信息进行加密;采用标签新所有者与标签之间共享密钥二次同步更新机制,来保证所有权转移协议的前后向安全性。给出所提协议与其他此类相关协议之间的安全性比较分析,以及性能比较分析,突出所提协议的安全性高、成本低特性。     

基于混沌加密的轻量级RFID所有权转移协议

针对RFID系统在其生命周期内所有权转移的安全问题,提出一种基于混沌加密的轻量级RFID所有权转移协议（CELOTP）。采用实现代价低和随机性强的Arnold cat混沌映射产生密钥序列,提高加密的安全性。采用动态刷新随机函数来降低标签成本和保持通信过程的新鲜性。采用挑战响应机制,利用Flag标志位来表示所有权的归属,提高了协议通信的安全性。通过BAN逻辑形式化证明了协议的安全性。安全性分析和性能分析表明该协议不仅满足标签所有权转移的安全需要,而且成本较低,适用于低成本的RFID系统。     

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.     

改进的满足后向匿名的标签所有权转移算法

针对现有无线射频识别标签所有权转移应用中出现的后向隐私泄露、暴力破解等安全漏洞,设计一种改进的满足后向不可追踪的匿名RFID标签所有权转移算法。在满足轻量级标准下,使用二次剩余算法作为新、旧所有者之间的保护屏障改进算法漏洞,使新的算法满足后向不可追踪性等多种安全性;通过建立完整GNY逻辑安全框架,证明算法的合理性、完整性。通过安全性分析,证明该算法满足安全;通过性能分析,说明改进算法适用于无源标签的低成本性。     

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。     

基于随机Hash链的双向安全认证RFID协议

射频识别（RFID）技术在物联网领域得到广泛的运用,但是RFID系统在信息传输过程中容易被窃取和伪造,RFID系统已经暴露出严重的安全问题。针对目前主流的Hash链协议簇存在的假冒攻击问题,提出一种基于随机Hash链的双向安全认证协议。在双向认证过程中,阅读器通过识别随机数K的数值来验证响应报文的有效性,标签通过检测回传报文的标签属性检测阅读器的合法性,阅读器通过检测标签预置身份来防止标签被假冒,保障数据在系统中的真实性,可有效提高系统的前向安全、防伪造与防位置跟踪等安全特性。最后本文使用BAN逻辑对提出的双向安全认证协议进行安全验证,实验结果表明标签与阅读器之间具有可相互认证的安全性。     

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。