一种超轻量级RFID双向认证协议

开放的无线通信环境,尤其是阅读器和标签间的无线信道,使得无线射频识别(RFID)系统的安全和隐私问题逐渐成为值得关注的焦点,因此设计抗各种恶意攻击和安全威胁的超轻量级RFID 认证协议是非常必要的。针对低代价标签提出了一种新的超轻量级RFID双向认证协议,该协议避免了已有RFID认证协议存在的安全隐患。安全分析表明新协议具有较强的安全和隐私属性,并且能够抵抗各种可能的恶意攻击。根据低代价RFID标签资源受限的需求,新协议仅需要在标签上执行两种简单的比特位操作,与其他超轻量级RFID认证协议相比具有更好的性能优势。     

一种改进的超轻量级RFID认证协议

针对当前超轻量级RFID认证协议中存在的安全缺陷,提出一种改进的超轻量级RFID双向认证协议。通过引入新的函数,使消息之间的数学关联性更加复杂,避免了泄露标签标识符,提高了阅读器和标签在开放环境中通信的保密性。对该协议的安全性和效率进行分析,并利用OPNET软件对该协议仿真实验,结果表明,该协议能抵抗代数攻击,重传攻击,假冒攻击等多种常见恶意攻击,在同等计算量下具有更高的安全性,可用于实际的移动身份认证环境。     

一种基于PUF的超轻量级RFID标签所有权转移协议

针对RFID标签所有权转移协议中存在的数据完整性受到破坏、物理克隆攻击、去同步攻击等多种安全隐私问题,新提出一种基于物理不可克隆函数(PUF)的超轻量级RFID标签所有权转移协议—PUROTP.该协议中标签所有权的原所有者和新所有者之间直接进行通信完成所有权转移,从而不需要引入可信第三方,主要涉及的运算包括左循环移位变换(Rot(X,Y))和异或运算($\oplus$)以及标签中内置的物理不可克隆函数(PUF),并且该协议实现了两重认证,即所有权转移之前的标签原所有者与标签之间的双向认证、所有权转移之后的标签新所有者与标签之间的双向认证.通过使用BAN(Burrows-Abadi-Needham)逻辑形式化安全性分析以及协议安全分析工具Scyther对PUROTP协议的安全性进行验证,结果表明该协议的通信过程是安全的,Scyther没有发现恶意攻击,PUROTP协议能够保证通信过程中交互信息的安全性及数据隐私性.通过与现有部分经典RFID所有权转移协议的安全性及性能对比分析,结果表明该协议不仅能够满足标签所有权转移过程中的数据完整性、前向安全性、双向认证性等安全要求,而且能够抵抗物理克隆攻击、重放攻击、中间人攻击、去同步攻击等多种恶意攻击.在没有额外增加计算代价和存储开销的同时克服了现有方案存在的安全和隐私隐患,具有一定的社会经济价值.     

基于物理不可克隆函数的RFID双向认证

在物联网应用中,基于传统加密手段的无线射频识别(RFID)认证协议计算量较大,在资源有限的设备中不具有可操作性.为解决该问题,提出一种基于物理不可克隆函数的RFID双向认证协议.分析RFID系统协议的安全需求,根据物理不可克隆函数设计轻量级的双向安全认证协议,利用形式化分析语言证明协议的安全性.分析结果表明,与随机化Hash-Lock、轻量级认证协议等相比,该协议不仅能够有效防止假冒、重放、追踪攻击,也能抵抗物理克隆攻击.     

轻量级的无线射频识别安全认证协议

针对现有无线射频识别(RFID)认证协议存在的安全缺陷,提出了一种新的轻量级RFID安全认证协议,并基于GNY逻辑给出了形式化证明。协议采用阅读器双重认证及预认证阶段刷新密钥的方法,通过在标签中添加保护密钥同步的恶意攻击标记Tm,解决了当前协议中存在的可扩展性欠佳、标签密钥更新失败导致位置跟踪和非法更新标签/服务器内部密钥造成拒绝服务(DoS)等问题,可抵抗重传、标签/阅读器假冒和通信量分析等多种恶意攻击,尤其防范来自位置隐私泄露和拒绝服务的安全威胁。分析结果表明,所提协议具有低成本、安全性高、计算复杂度低等特点,适合于标签数目较多的RFID系统。     

对改进LMAP+协议的启发式攻击策略

随着无线射频识别(RFID)系统的广泛应用,RFID安全问题亟待解决。为了降低标签的计算代价,一系列只运用位与、位或、位异或、循环移位等操作的超轻量级RFID认证协议受到越来越多的关注,但是目前提出的超轻量级RFID认证协议不能保证很好的安全性。针对2012年Gurubani等人提出的改进的LMAP+协议,设计了一种基于模拟退火算法的启发式攻击策略,其能够成功推测秘密数据;并结合Jules等人提出的不可追踪性模型对改进的LMAP+协议进行追踪性攻击,通过重复攻击策略实验,完成全泄漏攻击。实验结果表明在攻击过程中仅利用窃听阅读器和标签间通信数据的被动攻击方法,推测的秘密数据就已逼近真实数据,且在完全泄漏攻击实验中约有70%的概率完全破解秘密数据,攻击过程收敛速度快,达到了较好的攻击效果。     

一个超轻量级的RFID认证协议

针对UMA-RFID协议的安全漏洞,提出一个改进的超轻量级的RFID认证协议。通过修改UMA-RFID协议的交互方式,避免泄露标签标识符,保证读写器应答消息的新鲜性。该协议仅使用异或操作和移位操作,降低了对标签计算能力和存储能力的要求。分析结果表明,该协议可有效抵抗假冒攻击和重传攻击,适合于较低成本的RFID系统。     

基于PUF的轻量级RFID安全认证协议

针对现有的RFID(Radio Frequency Identification)认证协议存在的安全隐私保护弱点以及成本过高问题,提出一个基于PUF(Physical Unclonable Functions)的轻量级RFID安全认证协议。利用PUF与LFSR(Linear Feedback Shift Register)实现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。安全性分析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。     

一种新的超轻量级RFID认证协议

RFID(无线射频识别)技术以无线通信的方式广泛运用于生活生产的各个领域,如门禁设备、支付设备等,但阅读器和标签之间无线开放的通信环境使得RFID设备面临更多的恶意攻击和安全威胁。低成本标签只具有非常有限的计算能力和存储空间,一般的分组密码和hash函数等都不能用于低成本标签中。为了解决低成本标签的安全性问题,采用比特位运算密码原语,提出一种新的超轻量级RFID认证协议——SIUAP。SIUAP协议在SIMON 类算法的超轻量级轮函数F(x)和非线性函数MIXBITS运算的基础上,使用3种简单的比特位运算:比特AND运算、异或运算和循环移位运算,大大降低了计算复杂度。通过GNY逻辑对协议进行形式化的分析,证明了SIUAP协议能够实现阅读器和标签双向合法身份的认证,同时对SIUAP进行安全性分析。与现有的超轻量级认证协议相比,SIUAP协议具有较小的计算开销,能够满足RFID系统低成本、高安全性的需求。     

RFID认证协议ULAP的被动攻击分析

无线射频识别(RFID)系统的双向认证机制可以有效地保护标签的机密性。对超轻量级RFID认证协议(ULAP)的安全性进行分析,结果表明,通过侦听多轮(预期值为10)阅读器和标签认证消息,就能推导出标签的全部秘密信息,因此ULAP协议不能抵抗被动攻击。