推荐星级:
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

物联网中基于动态密钥轻量级RFID认证协议

更新时间:2019-12-18 06:27:56 大小:2M 上传用户:xiaohei1810查看TA发布的资源 标签:物联网rfid 下载积分:1分 评价赚积分 (如何评价?) 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

针对物联网中感知层RFID系统信息及用户隐私易被泄露等问题,提出一种基于动态密钥轻量级RFID安全认证协议.该协议利用标签及读写器自身产生的随机数、CRC编码函数及一定算法生成动态密钥,并利用该密钥及加密算法来加密认证过程中的重要参数,确保数据传输过程中的机密性.运用BAN逻辑形式化分析方法对该协议安全性进行证明.通过对该协议的安全性、复杂性分析表明,该协议安全、可靠,运行效率较高,适合低成本RFID系统对应用安全的需要.

部分文件列表

文件名 大小
物联网中基于动态密钥轻量级RFID认证协议.pdf 2M

部分页面预览

(完整内容请下载后查看)
2017 12 1 日  
40 卷第 23 期  
Dec. 2017  
现代电子技术  
Modern Electronics Technique  
Vol. 40 No. 23  
77  
doi10.16652/j.issn.1004-373x.2017.23.019  
物联网中基于动态密钥轻量级 RFID 认证协议  
刘海峰 1,白 群 2,侯再恩 1  
1.陕西科技大学 文理学院,陕西 西安 7100212.陕西科技大学 电气与信息工程学院,陕西 西安 710021)  
针对物联网中感知层 RFID 系统信息及用户隐私易被泄露等问题出一种基于动态密钥轻量级 RFID 安全认  
证协议。该协议利用标签及读写器自身产生的随机数CRC 编码函数及一定算法生成动态密钥利用该密钥及加密算法  
来加密认证过程中的重要参数保数据传输过程中的机密性。运用 BAN 辑形式化分析方法对该协议安全性进行证  
明。通过对该协议的安全性杂性分析表明协议安全行效率较高合低成本 RFID 系统对应用安全的需要。  
关键词无线射频识别联网写器证协议  
中图分类号TN929.5-34TP391.44  
文献标识码A  
文章编号1004-373X201723-0077-04  
A lightweight RFID authentication protocol based on dynamic secret key in IoT  
1
2
1
LIU Haifeng BAI Qun HOU Zaien  
1. School of Arts and SciencesShaanxi University of Science and TechnologyXian 710021China;  
2. School of Electrical and Information EngineeringShaanxi University of Science and TechnologyXian 710021China)  
AbstractSince it is easy to leakage the perception layers radio frequency identificationRFIDsystem information and  
user privacy in IoTa lightweight authentication protocol for RFID based on dynamic secret key is proposed. The random num-  
ber generated by label and readerCRC coding function and a certain algorithm are used in the protocol to generate the dynamic  
secret key. This dynamic secret key and encryption algorithm are adopted to encrypt the important parameters in certification pro-  
cess to ensure the confidentiality in data transmission process. The BAN logic formalized analysis method is employed to verify  
the security of the protocol. The security and complexity analysis of this protocol shows that the protocol is safe and reliablehas  
high operation efficiencyand can meet the requirement of the low-cost RFID system for application security.  
Keywordsradio frequency identificationIoTreaderauthentication protocol  
颈所在[3]RFID 技术作为一种快速的非接触式识别技  
0
越来越广泛地应用于现代生产中RFID 技术在自  
动采集和自动识别方面具有重要的作用RFID 技  
术的发展RFID 技术的应用领域将会越来越广[4]。  
在物联网中RFID 术的使用却带来了一定的安  
全隐患量的数据及用户隐私容易被泄露据安全  
问题成为当前研究的重点问题是制约物联网发展和  
推广的关键问题[5]。在物联网中RFID 安全认证协议是  
保障物联网中感知层各类传感器及传感网络的工作前  
有大量学者对 RFID 安全认证协议进行了研  
出了很多具有参考价值的 RFID 认证协议些协  
议虽然保证了数据的安全性却无形中增加了标签的  
成本及 RFID 系统的计算成本。针对上述问题文提  
出一种应用于物联网中的低成本全性较高的基于动  
态密钥的轻量级 RFID 认证协议利用形式化分析方  
BAN 辑对该协议的正确性进行逻辑证明后对  
该协议的安全性行效率及复杂性进行了分析。  
随着现代电子技术的应用发展联网技术已应用  
于各个场景。物联网是利用各种传感器采集不同物体  
的信息使用无线传感网络进行信息传递各个不  
同的物体连接成一个整体的网络[1]物联网就是通过  
一定技术信息的感知设备按照某种协议系统中  
各个相关信息及要素通过各类传感器进行采集通过  
无线传感网络进行信息传递与交换实现对对象和过  
程智能化识别控和管理的一种网络[2]。  
在物联网中通常将其层次划分为三层知层输层及  
应用层。感知层主要由无线射频识RFID统组成,  
是整个物联网技术的关键和核心是物联网发展的瓶  
收稿日期2017-05-16  
基金项目陕西省教育厅自然科学专项基金资助项目  
11JK0496)  
万方数据  
现代电子技术  
2017 年第 40 卷  
78  
器读取标签存储区域的随机数 RA, RB 及射频识别号 ID  
计 算 f (ID) 并 根 据 f (ID) 计 算 表 达 式 :  
1
RFID 系统组成  
RFID 统是物联网感知层的重要组成部分要  
EK CRC f (ID)⊗ R R K 算结果记为 K K 即  
[
]
}
{
A
B
u
D
D
u
利用无线射频识别的方式在电子标签和读写器之间进  
行双向信息交互过读写器既可以对电子标签进行信  
息采集可以对电子标签中的内容进行修改[6]。  
RFID 系统一般由电子标签和读写器及后端数据库  
组成。  
为获取的动态密钥。  
3)根据获得的动态密钥 KD 和加密算法 E(X) 将  
RARB 加密成数据块 EK (RA,RB) 与标签的 ID 号及主  
D
控密钥 Ku 一起加密成 EK ID,E (R ,R ) 将结果作为认  
(
)
KD  
A
B
u
证响应发给读写器。  
电子标签子标签存储着需要被识别物品的相关  
信息常依附在需要被识别物体的表面所存储的  
信息可以被读写器通过无线连接的方式读取个电子  
标签 0 扇区 0 块中存储着惟一的射频识别ID。  
读写器写器是指利用无线射频识别的方式对电  
子标签中的内容进行读取和写入的设备。通常读写器  
与后端数据库相连通过参数的设置对读写的格式进  
行修改进行相互认证时端数据库对读写器发送  
的数据进行对比查找及判断处理。  
4)读写器收到标签的响应后使用主控密钥 Ku 解  
IDEK (RA,RB) 并将 ID发送给后端数据库。  
D
5)后端数据库判断 ID的合法性果合法则将  
后端数据库中生成的动态密钥 KD 发送给读写器写  
器通过该密钥对 EK (RA,RB) 密得到 RA, RB, 如  
D
RARA 致则完成读写器对标签的认证则认  
证失败。  
6)读写器将解密后 RB的随机数用动态秘钥加密  
EK (RB) 后发给标签签解密后判断 RBRB 是否  
后端数据库端数据库是可以在任意硬件平台运  
行的数据库系统般其计算及存储能力比较强大它  
存储了电子标签的所有信息。  
u
一致一致则读写器合法不一致读写器非法止  
协议。  
RFID 系统组成图如图 1 所示。  
至此协议认证完成。  
1 符号说明  
符号  
f (x)  
说明  
一种标签参与的算法体指将 x 表示的数转化成  
二进制数算二进制数中 1 0 的个数对计算  
所得的个数做奇偶性判断果为奇数则记为 1为  
偶数则记为 0别将得到的这两个数放入二进制数  
x 的后两位组成一个二进制序列。  
CRC(x)  
循环冗余编码函数  
异或操作  
1 RFID 系统组成图  
同或操作  
标签读写器与标签之间称为前向信道签与标签  
读写器之间称为反向信道。通常作如下假设签与读  
写器之间的通信信道是不安全的读写器与后端数据  
库之间的通信信道是安全的[7]。  
E(x)  
Ku  
加密函数  
主控密钥  
KD  
动态密钥  
ID  
标签射频识别号  
读写器发送给标签的询问请求  
Query  
2
基于动态密钥轻量级 RFID 认证协议  
2.1 协议的符号说明  
协议的符号说明如表 1 所示。  
2.2 协议的设计过程  
协议认证过程的示意图如图 2 所示体操作步骤  
如下:  
2 协议认证过程示意图  
1)读写器产生随机数 RA将请求信息 Query RA  
发送给标签。  
2.3 协议 BAN 逻辑证明  
2)标签接收到随机数 RA 生随机数 RB读写  
本文采用经典形式化分析法 BAN 逻辑对所提出的  
万方数据  

全部评论(0)

暂无评论