RFID安全认证协议的研究与设计

【摘要】无线射频识别技术(RadioFrequencyIdentification,RFID)是一种通过无线电信号识别特定目标并对相关数据信息进行读取的自动识别技术。随着科学技术的不断发展,RFID技术逐渐受到青睐。由于其自身标签具有抗耐磨、使用周期长以及高重复使用率等多种优点,已被广泛应用于物流运输、智能交通、身份认证、资源回收等多个行业领域。虽然目前RFID技术得到了工业界以及科技界的广泛关注,但是其安全性、可扩展性以及经济成本等问题一直是RFID技术发展的瓶颈。特别是在低成本的RFID系统中,标签端有限的空间存储能力、计算能力以及电源供给能力等都影响到RFID安全机制的实现。所以,设计出适用于低成本的RFID系统的安全机制具有跨时代的研究意义。在上述RFID系统安全背景条件下,论文的研究工作与创新点等具体工作如下：首先,论文对RFID系统相关知识进行了立体式的阐述,从基本概念、组成结构、工作原理到安全模型与解决方案等；其次,论文详细概括与总结了现有RFID安全认证协议方面的研究工作,包括安全认证协议的基本定义、性质、不同分类以及优缺点对比分析等；再次,针对现有的RFID认证协议存在的安全隐私保护弱点以及成本过高问题,论文提出了一种基于PUF轻量级RFID安全认证协议,协议利用PUF与LFSR实现了阅读器和标签之间强的安全认证。另外,协议中增加了阅读器二次验证安全机制,为了保证阅读器与标签共享密钥同步,添加了不良攻击标识M等手段,解决了已有认证协议存在的多种安全漏洞。通过安全性、性能分析以及BAN逻辑形式化证明表明该认证协议不仅成本低,而且能够有效地抵抗物理攻击、DoS攻击、同步破坏攻击等多种攻击,满足了认证协议的正确性、安全性、隐私性；最后,针对标签所有权转移过程的现有安全问题,论文还提出一种N-O-T所有权转移认证协议,该协议能够保证标签所有权转移的安全,同时在低成本的前提下保证了原拥有者的前向隐私安全性与新拥有者的后向隐私安全性,能够有效抵抗篡改伪造攻击、重放攻击、异步破坏攻击等。
【作者】徐旭光；
【导师】欧毓毅；
【作者基本信息】广东工业大学，计算机科学与技术，2014，硕士
【关键词】RFID；轻量级；PUF；认证协议；安全；所有权转移；

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