一种改进的RFID安全协议

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1、一种改进的RFID安全协议摘要：针对目前RFID安全协议屮存在的问题，本文在传统RFID安全协议基础上提出了一种改进的RFTD安全协议，该协议将椭圆曲线加密算法同最优分组组合，提升了I办议的安全性和存储效率。关键词：RFID安全协议椭圆曲线最优分组RFID技术是-•种新型的自动识别技术，利用射频信号进行数据传输。它的典型特点是无需物理接触，而是以电磁波或红外等形式传递信息，具有快速识别的优点，但与此同时，自动识别过程中的信息泄漏问题也逐渐突显。从国内外近些年的研究來看，针对RFID这一缺点，学者们

2、提出了大量相关协议。比较典型的协议有:Hash-lock>随机Hash-lock>Hash-Chain和基于椭圆曲线安全协议等，本文就这些协议提出了改进的椭圆曲线协议。1RFID基本组成RFID主要由三个部分组成：标签，标签读写器和后台数据库，如图1所示：2RFID安全隐患与安全需求读写器和后台数据库之间通过安全通道交换信息，而标签和读写器的数据交换则是以非物理介质形式，具有一定的不安全性，容易被攻击者追踪、捕获数据。同时鉴于标签存储和处理能力低的问题，急切需要一种安全认证机制来保证数据间的安全传

3、输。针対FT前研究来看，RFID主要存在以下安全问题：①标签隐私信息的泄漏问题，防止人为篡改标签信息。②标签的易追踪性，防止攻击者通过标签追踪获取持有者隐私信息。③标签的前向安全性，防止攻击者利用标签历史信息追踪到持有者信息。3经典的RFID安全协议[1]3.1Hash-Lock协议是Sarma等人提出的Hash-Lock协议，利用metalD來代替真实的标签地址以避免信息泄漏和被追踪，协议如图2所示。这里metalID=H（key）,key为标签私有密钥。标签地址固定，不能动态刷新，容易被跟踪，

4、同时，key和ID以明文传输，容易被截获。3.2随机Hash-Lock协议为了解决hash-lock协议中标签地址固定易被跟踪的缺点，Weis等人提出了随机Hash-Lock协议，协议过程如图3所示。其中“丨丨”是字符串连接符号。该协议改进了易追踪性，但存在前向安全性。3.3Hash-Chain协议为了保证了前向安全，NTT实验室提出了Hash-Chain协议，协议如图4所示。3.4RFID安全协议的改进3.4.1协议描述就冃前的一些研究成果来看，对RFID安全协议的改进一般可以从以下几个方面来考

5、虑：①从阅读器和标签之间的信息传输上考虑，利用明文传输方式容易被攻击者截获，可以利用一些简单的加密技术（如利用随机数R进行连接）对传输信道的安全性进行加强。②从标签的反追踪方面考虑，主要是通过改进标签标识的动态性特征。（如实时更新ID）③从数据库搜索索引来说，主要考虑数据的搜索效率，H前主要改变搜索的数据结构来提高搜索效率（如利用树形结构索引、最优分组索引等）。④从密钥函数方面考虑，目前主要利用hash函数、杂凑函数对标签ID进行加密。近年来，通过对密钥函数的研究，提出了大量新型的密钥函数（如椭圆

6、曲线函数等）。本文通过对相关技术的研究，从数据库搜索效率和密钥函数两个方面的考虑，提出了一种改进的RFID安全协议：综合几种安全协议的优缺点，本文将改进协议同以hash函数为验证函数的几种典型协议做了比较，结果如下表所示，S表示具冇，0表示不具备。从表中可以看岀，本文安全协议相对于几种典型协议具有很好的安全性，并且在对后台数据库的处理中用到最优分组方法，增加了协议执行效率。4总结RFTD安全协议是建立在读写器和电子标签间的一种信息传递规则，基于几种典型协议的分析，本文提出了将椭圆曲线同最优分组相结

7、合的一种新型RFID安全协议，通过分析发现，改进协议具有了较强安全性的同时还具有较高的搜索效率，大大加快了射频识别的安全性和时效性。为射频识别技术的进一步推广应用起到了推动作用。参考文献：[1]周永彬，冯登国.RFID安全协议的设计与分析[J]・计算机学报，2006,29（4）：581-588.[2]吴学慧，牛志华，王潮•基于椭圆曲线密码的RFID安全协议[J]・计算机工程与设计,2010,31(24)：5165-5168.[3]周开利，梁仁军，王旭•最优分组索引的RFID安全协议[J]•科研发展

8、，2011：81-82.作者简介：谢武杰(1989-),男，江西赣州人，硕士研究生，研究方向：信息安全。