基于動(dòng)態(tài)重載的標(biāo)簽所有權(quán)安全轉(zhuǎn)換協(xié)議研究.pdf

1、RFID(Radio Frequency Identification，射頻識(shí)別)是一項(xiàng)基于計(jì)算機(jī)與通信的綜合性科學(xué)技術(shù)，它利用射頻信號(hào)通過空間耦合對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行非接觸式自動(dòng)識(shí)別。由于標(biāo)簽的靈便性和成本低廉性等特點(diǎn)，RFID在各行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，尤其對(duì)供應(yīng)鏈、制造業(yè)和公共信息服務(wù)等領(lǐng)域來講，能有效提高其管理層面的效率并降低成本。
　　隨著RFID在全球范圍的產(chǎn)業(yè)化，隨之而來的信息安全問題在大規(guī)模應(yīng)用中特別是商業(yè)領(lǐng)域埋下了隱患

2、，也阻礙了RFID技術(shù)的應(yīng)用推廣。標(biāo)簽信息帶來的安全與隱私問題引起人們廣泛關(guān)注，也成為制約RFID技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用的重要因素。
　　基于RFID系統(tǒng)工作原理和低成本標(biāo)簽存儲(chǔ)計(jì)算能力有限的特性，本文提出了新的RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)換協(xié)議。協(xié)議通信過程采用輕量型運(yùn)算，標(biāo)簽以假名經(jīng)偽隨機(jī)加密函數(shù)處理后在無線信道傳輸，采用共享密鑰恢復(fù)機(jī)制進(jìn)行標(biāo)簽與所有者之間的認(rèn)證、授權(quán)，保證協(xié)議的健壯性；同時(shí)密鑰由通信雙方協(xié)商動(dòng)態(tài)更新，提高標(biāo)簽在所有權(quán)轉(zhuǎn)換過

3、程中信息數(shù)據(jù)的安全性。協(xié)議分析證明，該協(xié)議低復(fù)雜度的算法可抵抗多類攻擊，且具有較低的通信量和較高的計(jì)算效率。
　　本文的研究重點(diǎn)是標(biāo)簽與讀寫器間無線信道上的數(shù)據(jù)通信安全，在深度分析 RFID系統(tǒng)無線信道上的數(shù)據(jù)通信所面臨的安全威脅的基礎(chǔ)上，針對(duì)敵手可能采取的攻擊手段提出對(duì)應(yīng)的安全策略。取得以下研究成果：
　　1.針對(duì)低成本標(biāo)簽提出輕量型匿名雙向認(rèn)證的所有權(quán)轉(zhuǎn)換協(xié)議。協(xié)議在實(shí)現(xiàn)了讀寫器與標(biāo)簽雙方身份認(rèn)證基礎(chǔ)上，協(xié)商會(huì)話密鑰，可

4、抵御重放、異步等多種攻擊，并具備前向以及后向安全，同時(shí)防止敵手跟蹤標(biāo)簽，保障標(biāo)簽的隱私性。數(shù)據(jù)分析顯示，與同類協(xié)議相比，本協(xié)議采用輕量型運(yùn)算對(duì)標(biāo)簽信息進(jìn)行保護(hù)，在存儲(chǔ)及計(jì)算性能上更具優(yōu)勢(shì)。
　　2.考慮某些應(yīng)用場(chǎng)景中敵手的攻擊強(qiáng)度，提出了一種基于動(dòng)態(tài)重載的標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移協(xié)議。協(xié)議在標(biāo)簽 PUF部件的基礎(chǔ)上為偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器添加自編譯擴(kuò)展因子；為通信雙方構(gòu)建輕量級(jí)候選函數(shù)集，利用面向?qū)ο缶幊讨械摹爸剌d”原理實(shí)現(xiàn)所有權(quán)轉(zhuǎn)換過程中算法的動(dòng)