物联网信息安全之RFID安全密码协议

物联网信息安全包括感知层安全,网络层安全和应用层安全,RFID安全密码协议就是感知层安全实现的一种方式。
RFID安全密码协议包括四类协议,分别是Hash-Lock协议,分布式RFID询问应答认证协议,Hash链协议,David的图书馆RFID协议。

一、Hash-Lock协议
为了防止数据信息泄露和被追踪,Sarma等人提出了基于不可逆hash函数加密的安全协议hash-lock。
RFID系统中的电子标签内存储了两个标签ID,metaID 与真实标签ID,metaID与真实ID一一对应,由hash函数计算标签的密钥key而来,即metaID=hash(key),后台应用系统中的数据库也对应存储了标签的(metaID、真实ID、key)。
当阅读器向标签发送认证请求时,标签先用metaID代替真实ID发送给阅读器,然后标签进入锁定状态,当阅读器收到metaID后发送给后台应用系统,后台应用系统查找相应的key和真实ID最后返还给标签,标签将接收到key值进行hash函数取值,然后与自身存储的meta值是否一致。如果一致标签就将真实ID发送给阅读器开始认证,如果不一致认证失败。
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二、随机化的Hash-Lock协议
由于Hash-Lock协议的缺陷导致其没有达到预想的安全目标,所以Weiss等人对Hash-Lock协议进行了改进,提出了基于随机数的询问-应答方式。
电子标签内存储了标签ID与一个随机数产生程序,电子标签接到阅读器的认证请求后将(hash(IDi||R),R)一起发给阅读器,R由随机数程序生成。在收到电子发送过来的数据后阅读器请求获得数据库所有的标签IDj(1<=j<=n),阅读器计算是否有一个IDj满足hash(IDj||R)=hash(IDi||R),如果有将IDj发给电子标签,电子标签收到IDj与自身存储的IDi进行对比做出判断。
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三、Hash链协议
由于以上两种协议的不安全性,okubo等人又提出了基于密钥共享的询问一应答安全协议-Hash链协议,该协议具有完美的前向安全性。
与上两个协议不同的是该协议通过两个hash函数H与G来实现,H的作用是更新密钥和产生秘密值链,G用来产生响应。每次认证时,标签会自动更新密钥;并且电子标签和后台应用系统预想共享一个初始密钥。
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四、Hash链中基于Hash的ID变化协议
Hash的ID变化协议的原理跟Hash链协议有相似的地方,每次认证时RFID系统利用随机数生成程序生成一个随机数R对电子标签ID进行动态的更新,并且对TID(最后一次回话号)和LST(最后一次成功的回话号)的信息进行更新,该协议可以抗重放攻击。
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五、David的数字图书馆RFID协议
David的数字图书馆RFID协议是由David等人提出基于预共享秘密的伪随机数来实现的,是一个双向认证协议。在RFID系统应用之前,电子标签和后台应用系统需要预先共享一个秘密值k。
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六、分布式RFID询问-应答认证协议
该协议是Rhee等人基于分布式数据库环境提出的询问-应答的双向认证RFID系统协议。
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以上就是RFID安全密码协议的分类。

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