隨著電子標(biāo)簽在各個行業(yè)的不斷應(yīng)用,標(biāo)簽身份安全認證的重要性更加突出。本文針對無線射頻識別（Radio Frequency Identification,RFID）系統(tǒng)安全認證時面臨的各種問題進行總結(jié),重點針對現(xiàn)有的輕量級RFID雙向安全認證協(xié)議進行研究。文章分別從安全性、輕量級兩個角度針對標(biāo)簽功耗、計算量、存儲量和雙向性進行研究,改進了輕量級LMAP++（Lightweight MTAAuthentication Protocol++）雙向安全認證協(xié)議,解決了標(biāo)簽的去同步攻擊問題和被定位追蹤的問題。在此基礎(chǔ)上,提出了基于PRESENT算法的輕量級LSAPP（Lightweight Security Authentication Protocol PRESENT）雙向安全認證協(xié)議,解決了密鑰更新不同步問題。具體工作如下:（1）針對RFID系統(tǒng)認證安全問題進行研究。具體針對輕量級LMAP++協(xié)議中標(biāo)簽位置信息泄漏問題,提出了一種基于隨機數(shù)的改進方案。同時,針對LMAP++協(xié)議去同步攻擊問題,修改了LMAP++雙向認證模型,增加一個確認信號的認證步驟,解決了去同步攻擊的問題。最后證明了基于提... 

【文章來源】：桂林理工大學(xué)廣西壯族自治區(qū)

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

傳統(tǒng)RFID系統(tǒng)模型

桂林理工大學(xué)碩士學(xué)位論文7第2章RFID相關(guān)知識與認證協(xié)議2.1RFID系統(tǒng)相關(guān)知識2.1.1RFID系統(tǒng)模型由于應(yīng)用環(huán)境的需求變化，RFID系統(tǒng)模型也不再是單一的三項組合。傳統(tǒng)的RFID系統(tǒng)模型主要由三大部分組成，分別是標(biāo)簽、讀寫器和后臺服務(wù)器，如圖2.1所示。圖2.1傳統(tǒng)RFID系統(tǒng)模型1、標(biāo)簽標(biāo)簽是附著在物品上，具有唯一識別碼的替代性物品。主要由天線和內(nèi)部芯片構(gòu)成，芯片中存儲被替代物品相關(guān)信息，具有相對較弱的計算能力。標(biāo)簽內(nèi)部存儲唯一標(biāo)識碼ID，是標(biāo)簽唯一固定不變的身份象征。標(biāo)簽的物理形狀并不單一，可根據(jù)使用者喜好自由設(shè)計。標(biāo)簽根據(jù)能量是否自動獲取可分為有源標(biāo)簽和無源標(biāo)簽，有源標(biāo)簽具有自身提供計算能量的特點，無源標(biāo)簽通過磁場獲得能量后提供計算消耗，不支持復(fù)雜計算。標(biāo)簽的主要組成部分是調(diào)制器、解調(diào)器和邏輯控制單元，ROM用來存儲ID等不可變數(shù)據(jù)，EEPROM用來存儲隨機數(shù)、密鑰等可變數(shù)據(jù)。圖2.2標(biāo)簽內(nèi)部結(jié)構(gòu)2、讀寫器讀寫器是用來識別標(biāo)簽的設(shè)備，采用開放式無線通信方式來讀寫標(biāo)簽攜帶的信息。一般情況時，讀寫器一直向外發(fā)送讀寫信號（請求信號），在標(biāo)簽靠近讀寫器過程中，

桂林理工大學(xué)碩士學(xué)位論文8標(biāo)簽給予響應(yīng)信號，并將自身攜帶信息發(fā)送給讀寫器，讀寫器將獲取的響應(yīng)信號進行簡單處理，轉(zhuǎn)發(fā)給后臺服務(wù)器端。讀寫器內(nèi)置存儲芯片和運算器，能夠與后端服務(wù)器建立較為復(fù)雜的安全連接。本文在研究輕量級RFID雙向安全認證協(xié)議時，主要考慮標(biāo)簽與讀寫器之間開放的無線通信的安全性，而假設(shè)讀寫器與后端數(shù)據(jù)庫的通信是有線安全通信。圖2.3讀寫器結(jié)構(gòu)圖3、后臺服務(wù)器后臺服務(wù)器主要進行數(shù)據(jù)的存儲和分析，一般由一個或者多個集中的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)組成。后臺服務(wù)器可以是一臺單獨的電腦，也可以是一個集群。面對大數(shù)據(jù)與人工智能的發(fā)展浪潮，后臺數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)將向無規(guī)則數(shù)據(jù)類型發(fā)展。2.1.2RFID的工作依據(jù)讀寫器通過無線射頻信號自動識別標(biāo)簽。電子標(biāo)簽也通過無線射頻信號與讀寫器進行數(shù)據(jù)交換，讀寫器通過命令的方式獲取標(biāo)簽數(shù)據(jù)，而標(biāo)簽通過讀寫器的磁場獲取通信的能量來源[55]。讀寫器與后臺數(shù)據(jù)系統(tǒng)之間采用有線連接方式進行數(shù)據(jù)通信，其通信方式多數(shù)為串口通信模式，傳輸過程比較安全可靠。2.2RFID安全認證協(xié)議簡介2.2.1輕量級RFID安全認證協(xié)議輕量級RFID安全認證協(xié)議有幾個直接的衡量標(biāo)準(zhǔn)，分別是用于協(xié)議安全的邏輯門數(shù)、計算消耗、所用參數(shù)多少和算法復(fù)雜性。輕量級RFID認證協(xié)議邏輯門數(shù)約為1000到5000之間，針對輕量級的研究目標(biāo)在于減少標(biāo)簽中用于RFID安全認證的邏輯門數(shù)、降低標(biāo)簽的計算消耗，由此實現(xiàn)輕量級。目前最常用的輕量級RFID認證協(xié)議有LMAP++協(xié)議、分布式應(yīng)答-詢問協(xié)議、UMAP協(xié)議簇和基于橢圓曲線的認證協(xié)議等，每種協(xié)議解決不同安全問題[56]。此外，為實現(xiàn)協(xié)議的輕量級，國內(nèi)外專家還提出超輕量級的概念，超輕量級的研究重點在于只用簡單的加、異或、移位和模運算，存在很多安全漏洞，有

【參考文獻】：
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博士論文
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碩士論文
[1]物聯(lián)網(wǎng)輕量級認證和加密技術(shù)研究[D]. 汪洋.南京郵電大學(xué) 2017
[2]基于散列函數(shù)和橢圓曲線密碼的RFID安全協(xié)議研究[D]. 張磊.吉林大學(xué) 2017
[3]基于hash函數(shù)的RFID安全認證協(xié)議研究[D]. 唐懋.電子科技大學(xué) 2017
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本文編號：2985002