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射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)是一種利用電磁發(fā)射或電磁耦合實(shí)現(xiàn)無接觸信息傳遞，進(jìn)而自動(dòng)識(shí)別和獲取目標(biāo)對(duì)象信息數(shù)據(jù)的技術(shù)。作為一種穩(wěn)定、可靠、快速采集數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工的新興技術(shù)，RFID得到了廣泛應(yīng)用并突顯其強(qiáng)大的實(shí)用價(jià)值。但RFID技術(shù)在安全隱私問題上面臨著諸多挑戰(zhàn)。為此，本文在已有的RFID協(xié)議基礎(chǔ)上，通過分析其執(zhí)行過程及優(yōu)缺點(diǎn),提出一種新的基于Hash的RFID雙向認(rèn)證協(xié)議，并進(jìn)行了安全性分析和比較。

本文描述了一種基于混沌加密的RFID認(rèn)證協(xié)議設(shè)計(jì)。主要研究了混沌加密技術(shù)在RFID系統(tǒng)應(yīng)用中的安全隱私保護(hù)問題，在對(duì)國內(nèi)外已有的RFID安全認(rèn)證協(xié)議研究進(jìn)行研究基礎(chǔ)上，應(yīng)用基于混沌哈希的安全技術(shù)、隱私保護(hù)技術(shù)，提出了一種基于混沌加密算法的安全性較高的RFID安全認(rèn)證協(xié)議，對(duì)其安全性能進(jìn)行了對(duì)比分析，并進(jìn)行了BAN邏輯驗(yàn)證，結(jié)果表明改進(jìn)的認(rèn)證協(xié)議滿足安全性的目標(biāo)?？偨Y(jié)了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出了相關(guān)理論模型，對(duì)今后RFID認(rèn)證協(xié)議的實(shí)際應(yīng)用，提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。相關(guān)項(xiàng)目已投入實(shí)際使用。

針對(duì)RFID標(biāo)簽在認(rèn)證授權(quán)及所有權(quán)轉(zhuǎn)換過程中存在的安全隱私問題，結(jié)合類編程思想和重載原理，提出一種基于動(dòng)態(tài)重載的RFID標(biāo)簽所有權(quán)轉(zhuǎn)換協(xié)議.其要點(diǎn)為：在PUF部件的基礎(chǔ)上改進(jìn)偽隨機(jī)序列生成器的迭代機(jī)制，以芯片產(chǎn)生的自編譯擴(kuò)展因子增強(qiáng)輸出的隨機(jī)性；為通信雙方構(gòu)建輕量級(jí)候選函數(shù)集，利用面向?qū)ο缶幊讨械摹爸剌d”原理實(shí)現(xiàn)所有權(quán)轉(zhuǎn)換過程中算法的動(dòng)態(tài)執(zhí)行.協(xié)議安全性及計(jì)算開銷分析對(duì)比結(jié)果表明，新協(xié)議在認(rèn)證授權(quán)的基礎(chǔ)上提供標(biāo)簽所有權(quán)的安全轉(zhuǎn)移，與同類協(xié)議相比具有較高的安全性和較低的計(jì)算開銷.

提出了一種基于ID變化的RFID安全協(xié)議，由于使用單向Hash函數(shù)，從而使數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制很好地解決了閱讀器和標(biāo)簽數(shù)據(jù)不同步的問題，有效地防止了非法讀取、位置跟蹤、竊聽、偽裝哄騙、重放等攻擊。分析表明，該方法具有前向安全，效率高，安全性好等特點(diǎn)，適用于標(biāo)簽數(shù)目較多的情況。

RFID是一種利用射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)信息的技術(shù)。隨著標(biāo)簽制造成本的下降，RFID技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用已成定局，但人們對(duì)RFID普及應(yīng)用所遭受的安全與隱私威脅還不夠重視，甚至認(rèn)為資源嚴(yán)重受限的標(biāo)簽會(huì)免于病毒攻擊。該文分析了RFID技術(shù)應(yīng)用中的一般安全與隱私威脅及其系統(tǒng)的安全缺陷，著重討論基于RFID的入侵、病毒原理和移動(dòng)RFID的隱私威脅。

介紹了RFID系統(tǒng)組成和工作原理，對(duì)當(dāng)前RFID系統(tǒng)中存在的安全隱私問題從標(biāo)簽安全、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)安全等方面進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹．然后從RFID 系統(tǒng)的物理安全機(jī)制和安全協(xié)議兩個(gè)方面對(duì)現(xiàn)有的安全與隱私問題解決方案進(jìn)行討論，最后提出了一種基于攻擊樹(Attack Tree)的RFID系統(tǒng)安全攻擊模型。

RFID無線通信的方式和無可視性讀寫要求帶來了很多安全隱患，針對(duì)RFID技術(shù)在安全隱私方面存在的威脅，在分析幾種典型的RFID安全隱私保護(hù)方法的特點(diǎn)和局限的基礎(chǔ)上，提出了一種新的方法--Key值更新隨機(jī)Hash鎖。該方法使用單向Hash函數(shù)添加隨機(jī)Hash鎖，并在每次通信過程中更新標(biāo)簽Key值，且標(biāo)簽與閱讀器之間的數(shù)據(jù)傳輸都經(jīng)過了Hash加密，有效地防止了非法讀取、位置跟蹤、竊聽、偽裝哄騙、重放等攻擊。分析表明，該方法具有成本低、前向安全、負(fù)載小、效率高、安全性好等特點(diǎn)，適用于標(biāo)簽數(shù)目較多的情況。

隨著RFID能力的提高和標(biāo)簽應(yīng)用的日益普及，安全問題，特別是用戶隱私問題變得日益嚴(yán)重。用戶如果帶有不安全的標(biāo)簽的產(chǎn)品，則在用戶沒有感知的情況下，被附近的閱讀器讀取，從而泄露個(gè)人的敏感信息，例如金錢、藥物(與特殊的疾病相關(guān)聯(lián))、書(可能包含個(gè)人的特殊喜好)等，特別是可能暴露用戶的位置隱私，使得用戶被跟蹤。 因此，在RFID應(yīng)用時(shí)，必須仔細(xì)分析所存在的安全威脅，研究和采取適當(dāng)?shù)陌踩胧刃枰夹g(shù)方面的措施，也需要政策、法規(guī)方面的制約。

人們對(duì)RFID安全性的擔(dān)憂已經(jīng)放緩了RFID的發(fā)展步伐。不論是已經(jīng)應(yīng)用了RFID 系統(tǒng)的用戶還是那些正在評(píng)估RFID 系統(tǒng)的用戶，RFID 潛在的安全問題都已經(jīng)對(duì)他們?cè)斐闪死_。顯然，RFID 的加密保護(hù)機(jī)制并不是絕對(duì)安全的，但不管怎樣，這依然是目前RFID 產(chǎn)品應(yīng)用的最主要保護(hù)方式。額外的安全措施對(duì)現(xiàn)階段的RFID 系統(tǒng)來說也是非常必要的，包括標(biāo)簽、讀寫器等物理設(shè)備都應(yīng)該得到附加的保護(hù)。

提出一種解決RFID安全與隱私問題的方法。它是在隨機(jī)控制Hash鎖方法基礎(chǔ)上的一種改進(jìn)方法，解決了位置隱私和中間人攻擊問題；與定控制和隨機(jī)Hash鎖方法相比，具備相同的安全級(jí)水平，同時(shí)降低計(jì)算負(fù)載，適合于大量射頻標(biāo)簽的場(chǎng)合。