基于PUF的射頻識別安全認證協(xié)議研究
發(fā)布時間:2022-02-20 04:44
無線射頻識別(Radio Frequency Identification,以下簡稱RFID)技術是一項利用通信雙方無接觸通信達到認證雙方身份目的的自動識別技術。當前RFID技術已經被運用到生活的方方面面,從門禁管理系統(tǒng)到倉儲和畜牧業(yè)管理等。與此同時,RFID技術帶來的安全隱患也隨之出現。由于RFID系統(tǒng)中通信實體利用無線信道通信,攻擊者利用這一點對RFID系統(tǒng)進行攻擊,如復制攻擊、去同步化攻擊等,這對RFID技術的發(fā)展帶來了阻礙。本文對現有的RFID安全認證協(xié)議進行研究分析,針對使用無源標簽和有源標簽的RFID系統(tǒng),在應用過程中的特點和各自的使用場景,提出了新的RFID安全認證協(xié)議。主要研究內容如下:(1)提出了一種針對低成本RFID系統(tǒng)的輕量級安全認證協(xié)議。針對低成本RFID系統(tǒng),考慮到所使用的無源標簽受硬件限制,本文將物理不可克隆函數(Physical Unclonable Function,以下簡稱PUF)和輕量級的密碼技術相結合,利用PUF技術針對不同的激勵輸入將輸出唯一且響應隨機的特性,提出一個輕量級的RFID安全認證協(xié)議。該協(xié)議包括:初始化階段、相互認證階段和密鑰更新階段...
【文章來源】:南京郵電大學江蘇省
【文章頁數】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
專用術語注釋表
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內外研究現狀
1.3 主要研究內容及主要工作
1.4 論文結構與安排
第二章 相關背景技術概述
2.1 RFID系統(tǒng)概述
2.1.1 RFID系統(tǒng)組成
2.1.2 RFID系統(tǒng)工作流程
2.2 RFID系統(tǒng)面臨的安全問題
2.3 RFID系統(tǒng)安全機制
2.4 物理不可克隆技術
2.5 本章小結
第三章 低成本RFID系統(tǒng)安全認證協(xié)議研究
3.1 研究背景
3.2 基于PUF的輕量級安全認證協(xié)議構建
3.2.1 協(xié)議符號定義
3.2.2 初始化階段
3.2.3 相互認證階段
3.2.4 密鑰更新階段
3.3 協(xié)議分析
3.3.1 安全分析
3.3.2 性能分析
3.4 本章小結
第四章 高安全RFID系統(tǒng)安全認證協(xié)議研究
4.1 研究背景
4.2 基于PUF和AES的安全認證協(xié)議構建
4.2.1 協(xié)議符號定義
4.2.2 初始化階段
4.2.3 云端數據庫認證階段
4.2.4 閱讀器認證階段
4.2.5 標簽認證階段
4.3 協(xié)議分析
4.3.1 安全分析
4.3.2 性能分析
4.4 本章小結
第五章 基于BAN邏輯的RFID認證協(xié)議安全形式化分析
5.1 背景介紹
5.2 BAN邏輯分析方法
5.2.1 BAN邏輯表達式
5.2.2 BAN邏輯推理規(guī)則
5.3 PUF-LRP協(xié)議推導過程
5.3.1 協(xié)議描述
5.3.2 協(xié)議理想化
5.3.3 協(xié)議初始化
5.3.4 安全目標及推導過程
5.4 C-RAPA協(xié)議推導過程
5.4.1 協(xié)議描述
5.4.2 協(xié)議理想化
5.4.3 協(xié)議初始化
5.4.4 安全目標及推導過程
5.5 本章小結
第六章 總結與展望
6.1 論文總結
6.2 論文展望
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學位期間撰寫的論文
附錄2 攻讀碩士學位期間申請的專利
附錄3 攻讀碩士學位期間參加的科研項目
附錄4 攻讀碩士學位期間所獲榮譽
致謝
本文編號:3634340
【文章來源】:南京郵電大學江蘇省
【文章頁數】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
專用術語注釋表
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內外研究現狀
1.3 主要研究內容及主要工作
1.4 論文結構與安排
第二章 相關背景技術概述
2.1 RFID系統(tǒng)概述
2.1.1 RFID系統(tǒng)組成
2.1.2 RFID系統(tǒng)工作流程
2.2 RFID系統(tǒng)面臨的安全問題
2.3 RFID系統(tǒng)安全機制
2.4 物理不可克隆技術
2.5 本章小結
第三章 低成本RFID系統(tǒng)安全認證協(xié)議研究
3.1 研究背景
3.2 基于PUF的輕量級安全認證協(xié)議構建
3.2.1 協(xié)議符號定義
3.2.2 初始化階段
3.2.3 相互認證階段
3.2.4 密鑰更新階段
3.3 協(xié)議分析
3.3.1 安全分析
3.3.2 性能分析
3.4 本章小結
第四章 高安全RFID系統(tǒng)安全認證協(xié)議研究
4.1 研究背景
4.2 基于PUF和AES的安全認證協(xié)議構建
4.2.1 協(xié)議符號定義
4.2.2 初始化階段
4.2.3 云端數據庫認證階段
4.2.4 閱讀器認證階段
4.2.5 標簽認證階段
4.3 協(xié)議分析
4.3.1 安全分析
4.3.2 性能分析
4.4 本章小結
第五章 基于BAN邏輯的RFID認證協(xié)議安全形式化分析
5.1 背景介紹
5.2 BAN邏輯分析方法
5.2.1 BAN邏輯表達式
5.2.2 BAN邏輯推理規(guī)則
5.3 PUF-LRP協(xié)議推導過程
5.3.1 協(xié)議描述
5.3.2 協(xié)議理想化
5.3.3 協(xié)議初始化
5.3.4 安全目標及推導過程
5.4 C-RAPA協(xié)議推導過程
5.4.1 協(xié)議描述
5.4.2 協(xié)議理想化
5.4.3 協(xié)議初始化
5.4.4 安全目標及推導過程
5.5 本章小結
第六章 總結與展望
6.1 論文總結
6.2 論文展望
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學位期間撰寫的論文
附錄2 攻讀碩士學位期間申請的專利
附錄3 攻讀碩士學位期間參加的科研項目
附錄4 攻讀碩士學位期間所獲榮譽
致謝
本文編號:3634340
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