基于ECC的低成本RFID認證協(xié)議設(shè)計及硬件仿真
發(fā)布時間:2021-07-12 03:51
RFID(射頻識別)是物聯(lián)網(wǎng)中用于標(biāo)識物品的非接觸式自動識別技術(shù),RFID已成功地應(yīng)用到各個領(lǐng)域,包括供應(yīng)鏈管理、遠程醫(yī)療、智能交通、倉儲管理和食品安全等,受到人們的廣泛關(guān)注。然而,RFID系統(tǒng)中開放的通信鏈路使RFID系統(tǒng)變得更容易受到各種類型的攻擊,例如信息泄露、欺騙、跟蹤等。因此,研究RFID系統(tǒng)安全認證與隱私保護技術(shù)具有重要意義。目前人們提出了很多基于哈希函數(shù)、對稱密碼和公鑰密碼的RFID認證協(xié)議。其中,基于公鑰密碼的認證協(xié)議,密鑰管理靈活、安全性強,已成為當(dāng)前的研究熱點。這些協(xié)議大多數(shù)都未能兼顧系統(tǒng)的安全性和標(biāo)簽的硬件成本問題,導(dǎo)致協(xié)議無法在RFID系統(tǒng)中大規(guī)模使用。為了解決這些問題,本文對基于公鑰的低成本RFID認證協(xié)議進行了研究與分析,并取得如下成果:首先,本文主要針對RFID系統(tǒng)的安全和性能問題,設(shè)計了一種基于橢圓曲線密碼體制(ECC)的適合于低成本標(biāo)簽的認證協(xié)議。該協(xié)議完成了閱讀器和標(biāo)簽之間的互相認證,保證了RFID通信系統(tǒng)的安全,降低了用于標(biāo)簽上復(fù)雜運算的計算量和存儲量。該方案解決了標(biāo)簽秘密值更新問題,避免了標(biāo)簽上的倍點運算。其次,在以上認證方案基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種基...
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
AC模塊仿真圖
第五章 協(xié)議中 RFID 標(biāo)簽硬件資源分析其中,in 代表 144bits 的輸入數(shù)據(jù),即進入 P 置換函數(shù)之前初始化之后的輸入數(shù)據(jù),round 代表 P 進行第一輪的置換操作,out 代表6 6矩陣中每一行的輸出,result代表進行一次 AC 操作后輸出的數(shù)據(jù)。根據(jù) AC 模塊仿真圖,結(jié)合 AC 操作原理,可以驗證 AC 模塊的正確性。(2)SC 單元 S 盒運算接著是驗證 P 置換中的 SC 單元 S 盒運算,該模塊待驗證的主要包含兩個部分,S-box 變換和 SC 變換。SC 變換是 9 個 S-box 操作的串聯(lián),其中 S-box 是一個輸入輸出關(guān)系對照表,根據(jù) 4bits 輸入選擇 16 個 4bits 可能值中的一個作為輸出的表,如圖5.6 所示。
S-box 變換和 SC 變換。SC 變換是 9 個 S-box 操作的串聯(lián),其中 S-box 是一個輸入輸出關(guān)系對照表,根據(jù) 4bits 輸入選擇 16 個 4bits 可能值中的一個作為輸出的表,如圖5.6 所示。圖5.6 S-box 模塊仿真圖其中,in 表示 S-box 的 4bits 輸入數(shù)據(jù),out 表示變換之后的 4bits 輸出數(shù)據(jù)。根據(jù) S-box 輸入輸出關(guān)系對照表 5.3,可以驗證 S-box 變換模塊功能的正確性。在 P 置換運算中,SC 變換等價于 9 個 S-box 操作的串聯(lián),根據(jù) Photon 哈希函數(shù)中 SC 的定義,對 SC 模塊進行功能仿真,如圖 5.7,是 SC 模塊的仿真圖。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種安全高效的電子標(biāo)簽群組認證方案[J]. 張海鵬,程雨,何健,韓標(biāo),郝希亮,王彬. 電子科技. 2018(02)
[2]基于PUF的RFID防偽技術(shù)研究綜述[J]. 蔣政君,田海博,張方國. 信息網(wǎng)絡(luò)安全. 2016(04)
[3]一種輕量級隱私保護的RFID群組證明協(xié)議[J]. 郭奕旻,李順東,陳振華,劉新. 電子學(xué)報. 2015(02)
[4]橢圓曲線加密算法密鑰長度討論[J]. 孟春巖. 電力學(xué)報. 2007(04)
本文編號:3279146
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
AC模塊仿真圖
第五章 協(xié)議中 RFID 標(biāo)簽硬件資源分析其中,in 代表 144bits 的輸入數(shù)據(jù),即進入 P 置換函數(shù)之前初始化之后的輸入數(shù)據(jù),round 代表 P 進行第一輪的置換操作,out 代表6 6矩陣中每一行的輸出,result代表進行一次 AC 操作后輸出的數(shù)據(jù)。根據(jù) AC 模塊仿真圖,結(jié)合 AC 操作原理,可以驗證 AC 模塊的正確性。(2)SC 單元 S 盒運算接著是驗證 P 置換中的 SC 單元 S 盒運算,該模塊待驗證的主要包含兩個部分,S-box 變換和 SC 變換。SC 變換是 9 個 S-box 操作的串聯(lián),其中 S-box 是一個輸入輸出關(guān)系對照表,根據(jù) 4bits 輸入選擇 16 個 4bits 可能值中的一個作為輸出的表,如圖5.6 所示。
S-box 變換和 SC 變換。SC 變換是 9 個 S-box 操作的串聯(lián),其中 S-box 是一個輸入輸出關(guān)系對照表,根據(jù) 4bits 輸入選擇 16 個 4bits 可能值中的一個作為輸出的表,如圖5.6 所示。圖5.6 S-box 模塊仿真圖其中,in 表示 S-box 的 4bits 輸入數(shù)據(jù),out 表示變換之后的 4bits 輸出數(shù)據(jù)。根據(jù) S-box 輸入輸出關(guān)系對照表 5.3,可以驗證 S-box 變換模塊功能的正確性。在 P 置換運算中,SC 變換等價于 9 個 S-box 操作的串聯(lián),根據(jù) Photon 哈希函數(shù)中 SC 的定義,對 SC 模塊進行功能仿真,如圖 5.7,是 SC 模塊的仿真圖。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]一種安全高效的電子標(biāo)簽群組認證方案[J]. 張海鵬,程雨,何健,韓標(biāo),郝希亮,王彬. 電子科技. 2018(02)
[2]基于PUF的RFID防偽技術(shù)研究綜述[J]. 蔣政君,田海博,張方國. 信息網(wǎng)絡(luò)安全. 2016(04)
[3]一種輕量級隱私保護的RFID群組證明協(xié)議[J]. 郭奕旻,李順東,陳振華,劉新. 電子學(xué)報. 2015(02)
[4]橢圓曲線加密算法密鑰長度討論[J]. 孟春巖. 電力學(xué)報. 2007(04)
本文編號:3279146
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