無后端數(shù)據(jù)庫RFID安全搜索協(xié)議研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-10 23:55
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的二維碼、條形碼識(shí)別技術(shù)存在信息單一、不安全等問題,不能滿足當(dāng)前識(shí)別技術(shù)的發(fā)展需求。而射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)具有交互簡單、信息豐富等特點(diǎn),因此受到學(xué)者們的廣泛關(guān)注。而通過射頻識(shí)別技術(shù)快速找到目標(biāo)標(biāo)簽在智能倉儲(chǔ)、供應(yīng)鏈等領(lǐng)域具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文首先對無后端數(shù)據(jù)庫RFID安全搜索協(xié)議進(jìn)行研究,針對在后端數(shù)據(jù)庫無法與閱讀器進(jìn)行連接的情況下,實(shí)現(xiàn)安全的RFID搜索功能。文中對于Collins Mtila的協(xié)議進(jìn)行分析與研究,結(jié)合香農(nóng)定理對其協(xié)議的不足提出新的改進(jìn)方案,提出并實(shí)現(xiàn)了一種輕量級以及安全性更高的搜索協(xié)議。協(xié)議利用隨機(jī)數(shù)生成模糊因子對消息進(jìn)行模糊化處理,使用時(shí)間戳防御重放攻擊。文中還使用更輕量的加密方式代替了原始的HMAC函數(shù),提高了協(xié)議的性能,最后通過仿真實(shí)驗(yàn)證明了協(xié)議的安全性。為了使搜索協(xié)議的應(yīng)用場景更加廣泛,本文通過研究搜索協(xié)議,實(shí)現(xiàn)了特定標(biāo)簽集合的基數(shù)估計(jì)協(xié)議。首先在搜索協(xié)議的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了一種確定性的基數(shù)估計(jì)協(xié)議,然后分析了協(xié)議不滿足大規(guī)模應(yīng)用場景的缺點(diǎn),最后本文研究了Mo Li、Feng Zhu等人Aloha協(xié)議的原理與區(qū)別,在此基礎(chǔ)上結(jié)合...
【文章來源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
RFID系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
圖 2.3 無后端數(shù)據(jù)庫的通信模型.2 RFID 攻擊模型RFID 的通信信道是開放的也是不安全的,按照輻射范圍可以將信與后向信道。如圖 2.4 所示,以被動(dòng)式標(biāo)簽為例,前向信道即閱讀器,而標(biāo)簽?zāi)軌蜉椛涞降姆秶鷦t稱為反向信道,這兩個(gè)信道是不對稱的于標(biāo)簽的資源有限,使得閱讀器的輻射范圍(前向)比標(biāo)簽的輻射范攻擊者很容易在不安全的信道中對 RFID 的通信進(jìn)行干擾和破壞,這夠抵抗攻擊者的攻擊。常見的攻擊方式有:Dos 攻擊、可追蹤攻擊、擊、篡改、Copy 攻擊、重放攻擊等[33]。
.3.1 一種 RFID 搜索模型本文以Collins Mtila等人在2016年發(fā)表的在不可信閱讀器環(huán)境下的安全搜索礎(chǔ)進(jìn)行研究[26]。該協(xié)議是一種無后端數(shù)據(jù)庫搜索協(xié)議。整個(gè)協(xié)議由初始化階段階段組成。初始化階段采用授權(quán)訪問列表方式,該方式主要作用是對目標(biāo)標(biāo)簽加密,防止關(guān)鍵信息泄露。搜索階段是協(xié)議的主要部分,同時(shí)也是本節(jié)重點(diǎn)研。1)初始化階段(1)獲得閱讀器jR 的標(biāo)簽訪問集合 {,,...}12id id,并關(guān)聯(lián)閱讀器訪問權(quán)限(2)獲取當(dāng)前的時(shí)間戳以及截止時(shí)間jzjT 、T0,計(jì)算訪問當(dāng)前標(biāo)簽集合窗口 {||}sj0 jzjW = TT。(3)對于集合中的每一個(gè)標(biāo)簽,計(jì)算標(biāo)簽的臨時(shí)標(biāo)識(shí),以及標(biāo)簽的臨時(shí)鑰 t()idj0 jempij = HMACT、 (||)ijidisijK = HMACWjAR,其中 HMAC 是一種輕函數(shù)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于空閑時(shí)隙消除的超高頻RFID防碰撞算法[J]. 蘇健,謝良波,楊穎,文光俊,孟慶微. 電子學(xué)報(bào). 2017(02)
[2]一種新的輕量級RFID雙向認(rèn)證協(xié)議[J]. 柳毅,顧國生. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2017(02)
[3]RFID快速隱私保護(hù)認(rèn)證協(xié)議[J]. 翟黎. 軟件學(xué)報(bào). 2015(12)
[4]可證明安全的輕量級無服務(wù)型RFID安全搜索協(xié)議[J]. 王鑫,賈慶軒,高欣,趙兵,崔寶江. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(08)
[5]RFID安全防碰撞搜索協(xié)議的設(shè)計(jì)與分析[J]. 曹崢,楊林,謝輝. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2014(04)
[6]RFID系統(tǒng)隱私安全問題研究綜述[J]. 王超,楊智應(yīng). 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)(專業(yè)版). 2014(10)
[7]RFID發(fā)展及其應(yīng)用綜述[J]. 吳歡歡,周建平,許燕,李潤萍. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2013(12)
[8]基于特征的輕量級RFID安全搜索協(xié)議[J]. 喬梁. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2013(09)
[9]UHF RFID標(biāo)簽的偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器研究[J]. 高樹靜,王洪君. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2013(07)
[10]低成本RFID搜索協(xié)議的設(shè)計(jì)與安全性證明[J]. 周清雷,周靜. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2013(02)
碩士論文
[1]無后端數(shù)據(jù)庫的RFID安全認(rèn)證和搜索協(xié)議研究[D]. 趙斌.西安電子科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3130565
【文章來源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
RFID系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
圖 2.3 無后端數(shù)據(jù)庫的通信模型.2 RFID 攻擊模型RFID 的通信信道是開放的也是不安全的,按照輻射范圍可以將信與后向信道。如圖 2.4 所示,以被動(dòng)式標(biāo)簽為例,前向信道即閱讀器,而標(biāo)簽?zāi)軌蜉椛涞降姆秶鷦t稱為反向信道,這兩個(gè)信道是不對稱的于標(biāo)簽的資源有限,使得閱讀器的輻射范圍(前向)比標(biāo)簽的輻射范攻擊者很容易在不安全的信道中對 RFID 的通信進(jìn)行干擾和破壞,這夠抵抗攻擊者的攻擊。常見的攻擊方式有:Dos 攻擊、可追蹤攻擊、擊、篡改、Copy 攻擊、重放攻擊等[33]。
.3.1 一種 RFID 搜索模型本文以Collins Mtila等人在2016年發(fā)表的在不可信閱讀器環(huán)境下的安全搜索礎(chǔ)進(jìn)行研究[26]。該協(xié)議是一種無后端數(shù)據(jù)庫搜索協(xié)議。整個(gè)協(xié)議由初始化階段階段組成。初始化階段采用授權(quán)訪問列表方式,該方式主要作用是對目標(biāo)標(biāo)簽加密,防止關(guān)鍵信息泄露。搜索階段是協(xié)議的主要部分,同時(shí)也是本節(jié)重點(diǎn)研。1)初始化階段(1)獲得閱讀器jR 的標(biāo)簽訪問集合 {,,...}12id id,并關(guān)聯(lián)閱讀器訪問權(quán)限(2)獲取當(dāng)前的時(shí)間戳以及截止時(shí)間jzjT 、T0,計(jì)算訪問當(dāng)前標(biāo)簽集合窗口 {||}sj0 jzjW = TT。(3)對于集合中的每一個(gè)標(biāo)簽,計(jì)算標(biāo)簽的臨時(shí)標(biāo)識(shí),以及標(biāo)簽的臨時(shí)鑰 t()idj0 jempij = HMACT、 (||)ijidisijK = HMACWjAR,其中 HMAC 是一種輕函數(shù)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于空閑時(shí)隙消除的超高頻RFID防碰撞算法[J]. 蘇健,謝良波,楊穎,文光俊,孟慶微. 電子學(xué)報(bào). 2017(02)
[2]一種新的輕量級RFID雙向認(rèn)證協(xié)議[J]. 柳毅,顧國生. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2017(02)
[3]RFID快速隱私保護(hù)認(rèn)證協(xié)議[J]. 翟黎. 軟件學(xué)報(bào). 2015(12)
[4]可證明安全的輕量級無服務(wù)型RFID安全搜索協(xié)議[J]. 王鑫,賈慶軒,高欣,趙兵,崔寶江. 湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(08)
[5]RFID安全防碰撞搜索協(xié)議的設(shè)計(jì)與分析[J]. 曹崢,楊林,謝輝. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2014(04)
[6]RFID系統(tǒng)隱私安全問題研究綜述[J]. 王超,楊智應(yīng). 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)(專業(yè)版). 2014(10)
[7]RFID發(fā)展及其應(yīng)用綜述[J]. 吳歡歡,周建平,許燕,李潤萍. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2013(12)
[8]基于特征的輕量級RFID安全搜索協(xié)議[J]. 喬梁. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2013(09)
[9]UHF RFID標(biāo)簽的偽隨機(jī)數(shù)發(fā)生器研究[J]. 高樹靜,王洪君. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2013(07)
[10]低成本RFID搜索協(xié)議的設(shè)計(jì)與安全性證明[J]. 周清雷,周靜. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2013(02)
碩士論文
[1]無后端數(shù)據(jù)庫的RFID安全認(rèn)證和搜索協(xié)議研究[D]. 趙斌.西安電子科技大學(xué) 2011
本文編號(hào):3130565
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