基于邏輯運算的RFID系統(tǒng)隱私保護(hù)模型及其協(xié)議研究.pdf

1、射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification，RFID)讀取信息方便快捷、識別速度快、動態(tài)實時通信，可以隨時對物體進(jìn)行追蹤監(jiān)控，是識別物體身份信息的一種重要工具。RFID廣泛應(yīng)用在供應(yīng)鏈管理、交通管理、門禁防盜、工業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域，RFID技術(shù)的推廣和普及使我們生活變得更加便捷高效。但RFID無線通信方式的開放暴露等特性，使得RFID系統(tǒng)易遭受攻擊者攻擊，個人信息易被竊取泄露，從而給個人帶來損失。因此我們在享受

2、RFID技術(shù)給我們生活帶來便利的同時，也強(qiáng)烈要求我們的個人隱私得到保護(hù)。所以在推廣普及RFID技術(shù)的同時，如何保護(hù)用戶的個人隱私是目前迫切需要解決的問題。
　　本文圍繞基于邏輯運算的RFID隱私保護(hù)模型和協(xié)議，在綜合分析已有的隱私保護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)上提出了一個基于Applied pi演算的單步認(rèn)證協(xié)議，并且運用概率分布設(shè)計了一個基于邏輯運算的RFID隱私保護(hù)模型PMPD以及滿足該模型隱私保護(hù)性的ESPP協(xié)議，同時設(shè)計完成了相應(yīng)的仿真實

3、驗。本文開展的主要工作包括以下幾個方面:
　　(1)概述了RFID系統(tǒng)的組成，討論了現(xiàn)有的兩類RFID系統(tǒng)隱私保護(hù)機(jī)制:物理機(jī)制和密碼機(jī)制。然后從密碼機(jī)制的角度分別綜述了基于預(yù)言機(jī)的RFID隱私保護(hù)模型和基于邏輯運算的RFID隱私保護(hù)模型，并分別舉例分析了各個模型的算法和特點，以及各模型之間的聯(lián)系。
　　(2)針對單步認(rèn)證協(xié)議便捷的身份認(rèn)證特性，設(shè)計了一個基于Applied pi演算的單步認(rèn)證協(xié)議，即RFID標(biāo)簽快速認(rèn)證協(xié)議

4、。該協(xié)議簡化了認(rèn)證過程，提高了協(xié)議的執(zhí)行效率。該協(xié)議不僅花費較小的通信開銷，同時還能抵抗重放攻擊、竊聽攻擊和跟蹤或位置隱私攻擊。此外，我們用基于邏輯運算的Applied pi演算證明了該協(xié)議的隱私保護(hù)性，即不可跟蹤性和前向安全性。
　　(3)針對基于邏輯運算的Applied pi演算只能證明單步協(xié)議的不足，本文新提出了一個適用于證明多步協(xié)議隱私性的RFID隱私保護(hù)模型PMPD。該模型是一種基于邏輯運算的RFID隱私保護(hù)模型，該模型

5、用概率分布定義了RFID系統(tǒng)、攻擊者，形式化了隱私。
　　(4)基于PMPD模型相應(yīng)地提出了一個高效安全的隱私保護(hù)協(xié)議ESPP，并用PMPD模型形式化了ESPP協(xié)議，證明了該協(xié)議的隱私保護(hù)性。此外，該協(xié)議具有較高的運行效率和較好的安全性。
　　(5) EPC Global Class-1 Gen-2標(biāo)準(zhǔn)下的RFID標(biāo)簽存儲空間和計算能力都很有限，因而當(dāng)前眾多的RFID協(xié)議無法在現(xiàn)有的硬件平臺上實現(xiàn)。TinyOS核心程序小，適