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可證明安全的RFID通信安全協(xié)議

文檔作者：蔡慶玲1，詹宜巨1，劉洋2 文檔來(lái)源： 1．中山大學(xué)工學(xué)院廣州 2．中山大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年07月22日
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研究與開發(fā)
可證明安全的RFID通信安全協(xié)議乖
蔡慶玲1，詹宜巨1，劉洋2
(1．中山大學(xué)工學(xué)院廣州510275；2．中山大學(xué)信．g-科學(xué)與技術(shù)學(xué)院廣州510275)
_圜通過(guò)對(duì)RFID系統(tǒng)特殊安全問(wèn)題的系統(tǒng)研究，從可證明安全論證的角度出發(fā)，本文提出了一尊可證明安全的肼D通信安全協(xié)議—rPAP。在隨機(jī)預(yù)言模型下，使用形式化描述方式，系璣地h建業(yè)了
RFID通信安全模型，并在該模型下，形式化地論證了rPAP協(xié)議的安全性。該協(xié)議適用于一般的
RFID系統(tǒng)。
i莢鍵弱RFID；可證明安全；隧機(jī)瑗育模登；晗希函巍#’。一7’ ’?！?
”
a
1 引言
隨著射頻識(shí)別(radio frequency identitication，RFID)技
術(shù)的廣泛應(yīng)用。RFID系統(tǒng)的安全問(wèn)題也日益突出，特別是
安全與隱私保護(hù)問(wèn)題已嚴(yán)重阻礙了RFID技術(shù)的進(jìn)一步
發(fā)展。成為RFID技術(shù)發(fā)展急待解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一，已
吸引了業(yè)界眾多信息安全學(xué)者的關(guān)注和投入，并已提出了
眾多的解決方案。近期提出解決方案如：IBM公司的“夾子
標(biāo)簽”技術(shù)、Noisy Tags法【1吸Distance Bounding法[21等新的
解決方案。IBM公司的“夾子標(biāo)簽”技術(shù)不適用于需要信息
重復(fù)讀取的物流領(lǐng)域等。Noisy Tags法需要增加額外的標(biāo)
簽。而且存在安全漏洞無(wú)法抵抗重放攻擊等。Distance
Bounding法增加了標(biāo)簽的認(rèn)證時(shí)間，難以快速響應(yīng)海量標(biāo)
簽的識(shí)別。Tsudik提出了YA．YRAP協(xié)議13l，由于時(shí)間戳的
使用．雖然有效地降低了復(fù)雜性，但致使標(biāo)簽極易遭受拒
·廣東省基金資助項(xiàng)目(No．9151027501000076)
絕服務(wù)的攻擊。而導(dǎo)致標(biāo)簽的長(zhǎng)久失效。Molnar等提出了基
于散列樹的認(rèn)證方案}q，該方案的每個(gè)標(biāo)簽的計(jì)算量是標(biāo)簽
數(shù)量的對(duì)數(shù)且為變量。此外，如果一個(gè)標(biāo)簽被攻陷，整個(gè)散列樹
中其他標(biāo)簽的匿名性也會(huì)遭到破壞吼。參考文獻(xiàn)【6】提出基于
Hash函數(shù)和二次剩余假設(shè)的安全通信協(xié)議，協(xié)議具有較
強(qiáng)的安全與隱私保護(hù)性。但服務(wù)器需要求解兩個(gè)二次同余
方程和多達(dá)8次的Hash運(yùn)算。參考文獻(xiàn)f7偎出了基于密
鑰陣列的認(rèn)證協(xié)議．由于使用密鑰陣列，因而需占用較多
的存儲(chǔ)空間及運(yùn)算時(shí)間。參考文獻(xiàn)【8】提出了RFID系統(tǒng)可
擴(kuò)展安全認(rèn)證協(xié)議，由于每次認(rèn)證ID值都會(huì)發(fā)生變化，易
受DoS攻擊．一旦攻擊成功將會(huì)導(dǎo)致標(biāo)簽的長(zhǎng)久失效。
基于上述原因．本文提出了一種可證明安全的RFID
通信安全協(xié)議——．rPAP(provably secure authentication
protocol for RFID)。從形式化論證的角度出發(fā)．通過(guò)對(duì)R兀D
系統(tǒng)特殊安全問(wèn)題的研究，基于隨機(jī)預(yù)言模型Mq，提出了
RnD系統(tǒng)的通信模型、攻擊模型及其通信安全協(xié)議安全目
標(biāo)模型的形式化描述，建立了RnD通信的安全模型，并在

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