基于公鑰的低成本RFID認(rèn)證協(xié)議設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、射頻識(shí)別（RFID）是物聯(lián)網(wǎng)中采用非接觸方式實(shí)現(xiàn)物品標(biāo)識(shí)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。由于RFID技術(shù)具有非接觸性、無需可視性、便捷性、快速識(shí)別性、一次可識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽等優(yōu)勢(shì)，因此它在生產(chǎn)、零售、醫(yī)療、交通、跟蹤、定位等諸多領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景，相比于條形碼具有更為明顯的優(yōu)勢(shì)。尤其是低成本RFID標(biāo)簽（即被動(dòng)標(biāo)簽）在接入控制、存貨控制、行李跟蹤、產(chǎn)品追蹤等領(lǐng)域已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注和研究。由于標(biāo)簽與閱讀器之間采用的是無線傳輸，傳遞的數(shù)據(jù)很容易遭到敵手的

2、竊聽，篡改和偽造，因此安全與隱私問題非常嚴(yán)重，已經(jīng)成為 RFID大規(guī)模普及和應(yīng)用的瓶頸。本文針對(duì)RFID系統(tǒng)中閱讀器和標(biāo)簽之間的相互認(rèn)證及隱私保護(hù)問題進(jìn)行了研究，并取得了如下成果。
　　首先，本文綜合考慮了RFID系統(tǒng)本身的特點(diǎn)以及安全需求，設(shè)計(jì)了一種基于橢圓曲線加密算法(ECC)的適合于低成本標(biāo)簽的認(rèn)證協(xié)議。在隨機(jī)預(yù)言機(jī)模型下證明了該協(xié)議的正確性，并進(jìn)行了協(xié)議實(shí)現(xiàn)的性能分析。該協(xié)議不僅實(shí)現(xiàn)了標(biāo)簽與閱讀器之間的雙向認(rèn)證，保證了通信

3、安全性，而且有效的降低了標(biāo)簽的計(jì)算量和占用的資源，能更好的適用于資源受限的RFID系統(tǒng)。
　　其次，充分利用二次剩余類密碼體制的特性，提出了一種基于二次剩余困難問題的低成本RFID認(rèn)證協(xié)議。該協(xié)議中，基于二次剩余困難問題分別設(shè)計(jì)了具有低漢明重量特點(diǎn)的單向函數(shù)、身份識(shí)別協(xié)議、隨機(jī)數(shù)生成算法和改進(jìn)的基于Rabin體制的隨機(jī)數(shù)加密算法，這些算法有效降低了安全協(xié)議的實(shí)現(xiàn)成本。另外，協(xié)議的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫搜索復(fù)雜度僅為O(1)，并且標(biāo)簽的認(rèn)證次數(shù)