基于動態(tài)重載的標簽所有權(quán)安全轉(zhuǎn)換協(xié)議研究
本文關(guān)鍵詞:基于動態(tài)重載的標簽所有權(quán)安全轉(zhuǎn)換協(xié)議研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:RFID(Frequency Radio Identification,射頻識別)是一項基于計算機與通信的綜合性科學技術(shù),它利用射頻信號通過空間耦合對目標物體進行非接觸式自動識別。由于標簽的靈便性和成本低廉性等特點,RFID在各行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛應(yīng)用,尤其對供應(yīng)鏈、制造業(yè)和公共信息服務(wù)等領(lǐng)域來講,能有效提高其管理層面的效率并降低成本。隨著RFID在全球范圍的產(chǎn)業(yè)化,隨之而來的信息安全問題在大規(guī)模應(yīng)用中特別是商業(yè)領(lǐng)域埋下了隱患,也阻礙了RFID技術(shù)的應(yīng)用推廣。標簽信息帶來的安全與隱私問題引起人們廣泛關(guān)注,也成為制約RFID技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用的重要因素。基于RFID系統(tǒng)工作原理和低成本標簽存儲計算能力有限的特性,本文提出了新的RFID標簽所有權(quán)轉(zhuǎn)換協(xié)議。協(xié)議通信過程采用輕量型運算,標簽以假名經(jīng)偽隨機加密函數(shù)處理后在無線信道傳輸,采用共享密鑰恢復(fù)機制進行標簽與所有者之間的認證、授權(quán),保證協(xié)議的健壯性;同時密鑰由通信雙方協(xié)商動態(tài)更新,提高標簽在所有權(quán)轉(zhuǎn)換過程中信息數(shù)據(jù)的安全性。協(xié)議分析證明,該協(xié)議低復(fù)雜度的算法可抵抗多類攻擊,且具有較低的通信量和較高的計算效率。本文的研究重點是標簽與讀寫器間無線信道上的數(shù)據(jù)通信安全,在深度分析RFID系統(tǒng)無線信道上的數(shù)據(jù)通信所面臨的安全威脅的基礎(chǔ)上,針對敵手可能采取的攻擊手段提出對應(yīng)的安全策略。取得以下研究成果:1.針對低成本標簽提出輕量型匿名雙向認證的所有權(quán)轉(zhuǎn)換協(xié)議。協(xié)議在實現(xiàn)了讀寫器與標簽雙方身份認證基礎(chǔ)上,協(xié)商會話密鑰,可抵御重放、異步等多種攻擊,并具備前向以及后向安全,同時防止敵手跟蹤標簽,保障標簽的隱私性。數(shù)據(jù)分析顯示,與同類協(xié)議相比,本協(xié)議采用輕量型運算對標簽信息進行保護,在存儲及計算性能上更具優(yōu)勢。2.考慮某些應(yīng)用場景中敵手的攻擊強度,提出了一種基于動態(tài)重載的標簽所有權(quán)轉(zhuǎn)移協(xié)議。協(xié)議在標簽PUF部件的基礎(chǔ)上為偽隨機數(shù)發(fā)生器添加自編譯擴展因子;為通信雙方構(gòu)建輕量級候選函數(shù)集,利用面向?qū)ο缶幊讨械摹爸剌d”原理實現(xiàn)所有權(quán)轉(zhuǎn)換過程中算法的動態(tài)執(zhí)行。協(xié)議在通信過程中提供算法的動態(tài)重載。通過用BAN邏輯進行形式化分析,對協(xié)議安全性予以證明。經(jīng)仿真實驗,性能分析顯示,新協(xié)議用較低的存儲開銷換取了較強的安全性。
【關(guān)鍵詞】:RFID標簽 安全隱私 認證授權(quán) 所有權(quán)轉(zhuǎn)換 動態(tài)重載
【學位授予單位】:鄭州輕工業(yè)學院
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TP391.44;TP309
【目錄】:
- 中文摘要4-5
- abstract5-10
- 第一章 緒論10-16
- 1.1 選題背景及意義10-11
- 1.1.1 RFID技術(shù)發(fā)展背景10
- 1.1.2 RFID安全協(xié)議研究的意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
- 1.3 研究內(nèi)容12
- 1.4 論文創(chuàng)新點12-13
- 1.5 論文章節(jié)安排13-16
- 第二章 RFID基本原理及系統(tǒng)安全隱私16-28
- 2.1 RFID的基本原理16-20
- 2.1.1 系統(tǒng)組成16-18
- 2.1.2 工作原理18-19
- 2.1.3 標準19-20
- 2.2 RFID系統(tǒng)的安全與隱私20-25
- 2.2.1 系統(tǒng)的設(shè)計特性20-21
- 2.2.2 面臨的安全威脅21-23
- 2.2.3 RFID系統(tǒng)安全策略23-25
- 2.3 本章小結(jié)25-28
- 第三章 RFID安全協(xié)議分析28-40
- 3.1 RFID系統(tǒng)的安全需求28-31
- 3.1.1 安全協(xié)議的目標28-30
- 3.1.2 安全協(xié)議設(shè)計的限制因素30-31
- 3.2 RFID標簽所有權(quán)轉(zhuǎn)換協(xié)議31-33
- 3.2.1 認證與授權(quán)32
- 3.2.2 所有權(quán)轉(zhuǎn)換32-33
- 3.3 現(xiàn)有RFID安全協(xié)議33-39
- 3.3.1 基于HASH函數(shù)的RFID安全協(xié)議33-37
- 3.3.2 基于公鑰授權(quán)和認證體制的所有權(quán)轉(zhuǎn)換協(xié)議37-39
- 3.3.3 輕量級標簽所有權(quán)轉(zhuǎn)換協(xié)議39
- 3.4 本章小結(jié)39-40
- 第四章 輕量級RFID標簽所有權(quán)匿名安全轉(zhuǎn)換協(xié)議的設(shè)計40-46
- 4.1 問題的提出40
- 4.2 協(xié)議主要思想40
- 4.3 方案描述40-41
- 4.4 協(xié)議設(shè)計41-43
- 4.4.1 認證與授權(quán)42-43
- 4.4.2 所有權(quán)轉(zhuǎn)換43
- 4.5 安全性分析43-45
- 4.6 本章小結(jié)45-46
- 第五章 基于動態(tài)重載的RFID標簽所有權(quán)安全轉(zhuǎn)換協(xié)議設(shè)計46-56
- 5.1 問題的提出46
- 5.2 協(xié)議的主要思想46
- 5.3 方案描述46-48
- 5.3.1 假設(shè)與系統(tǒng)初始化47
- 5.3.2 符號設(shè)置47-48
- 5.4 協(xié)議設(shè)計48-50
- 5.4.1 認證授權(quán)階段48-49
- 5.4.2 所有權(quán)轉(zhuǎn)換階段49-50
- 5.5 協(xié)議安全性分析50-51
- 5.6 安全性證明51-53
- 5.6.1BAN邏輯基本原理51-52
- 5.6.2 協(xié)議形式化分析52-53
- 5.7 算法性能分析53
- 5.8 本章小結(jié)53-56
- 第六章 總結(jié)與展望56-58
- 6.1 本文的主要結(jié)論56
- 6.2 需要進一步研究的問題56-58
- 致謝58-60
- 參考文獻60-66
- 附錄1 攻讀碩士學位期間論文發(fā)表情況66-68
- 附錄2 攻讀碩士學位期間科研項目參與情況68
【參考文獻】
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本文關(guān)鍵詞:基于動態(tài)重載的標簽所有權(quán)安全轉(zhuǎn)換協(xié)議研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:273606
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