RFID安全協(xié)議的設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、射頻識(shí)別(Radio Frequency IDentification)系統(tǒng)是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng),它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。射頻系統(tǒng)主要由標(biāo)簽、閱讀器和后臺(tái)服務(wù)器三部分組成。標(biāo)簽具有唯一的ID信息。讀寫(xiě)器發(fā)出射頻信號(hào),標(biāo)簽憑借反應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)芯片中的信息,或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)。讀寫(xiě)器獲取標(biāo)簽數(shù)據(jù)后,將信息發(fā)送到后臺(tái)服務(wù)器,后臺(tái)服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。射頻標(biāo)簽與傳統(tǒng)的條形碼、IC卡相比,具有傳

2、輸數(shù)據(jù)率高、通信距離長(zhǎng)和可靠性高、非接觸、識(shí)讀距離遠(yuǎn)、能同時(shí)讀取多個(gè)標(biāo)簽等優(yōu)點(diǎn)。目前,射頻識(shí)別系統(tǒng)(RFID)無(wú)論在工業(yè)還是商業(yè)上都得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。同時(shí)在物聯(lián)網(wǎng)中也扮演的重要的角色?？梢灶A(yù)見(jiàn),在不久的將來(lái),射頻標(biāo)簽將替代條形碼進(jìn)入我們生活的方方面面。
　　 但是RFID系統(tǒng)在傳輸方式是基于無(wú)線通信,使得傳送的數(shù)據(jù)容易被“偷聽(tīng)”。雖然射頻標(biāo)簽越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,但目前相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有相應(yīng)機(jī)制保護(hù)信息安全,這也成為制約射頻標(biāo)簽應(yīng)用

3、的關(guān)鍵問(wèn)題之一。另外,由于在電子標(biāo)簽上,計(jì)算能力和可編程能力有限,因此,設(shè)計(jì)一種合適的算法來(lái)提供一個(gè)安全的通信與數(shù)據(jù)交互是至關(guān)重要的。
　　 本文首先對(duì)RFID系統(tǒng)中閱讀器與標(biāo)簽的通信安全和可能受到的攻擊進(jìn)行了分析,闡述和比較了目前存在的安全協(xié)議的特性;在此基礎(chǔ)上,分別基于重加密技術(shù)和低成本射頻技術(shù)提出了橢圓曲線重加密協(xié)議和低成本交互驗(yàn)證協(xié)議。主要研究工作如下:
　　 (1)介紹了RFID的基本概念,并對(duì)RFID系統(tǒng)的組

4、成部分、研究背景及其發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了相關(guān)綜述。
　　 (2)對(duì)RFID系統(tǒng)的通信原理,相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了闡述。通過(guò)分析各標(biāo)準(zhǔn),熟悉其通信驗(yàn)證過(guò)程。
　　 (3)分析了RFID系統(tǒng)中存在的安全問(wèn)題和易受的各種攻擊,特別是標(biāo)簽和讀卡器驗(yàn)證過(guò)程中存在的隱私問(wèn)題。描述了現(xiàn)有的各種RFID安全機(jī)制,并分析比較了它們的安全和性能。
　　 (4)提出了基于橢圓曲線重加密算法。根據(jù)該算法提出了一種RFID系統(tǒng)重加密安全協(xié)議。分析了該協(xié)