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物联网中超轻量级RFID电子票据安全认证方案

更新时间：2019-12-11 05:57:44 大小：1M 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?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

随着物联网应用技术的日益普及,作为其中重要技术之一的无线射频识别(radio frequency identification,RFID)技术在各个领域的应用场景越来越丰富.电子票据将RFID技术应用于传统票证,使得传统票证具备可存储、可识别、可验证等特性,在很大程度上给人们的日常出行带来了巨大的便捷和高效.尽管如此,RFID系统在电子票证上的应用仍然面临着许多安全风险,比如隐私泄露.针对RFID技术在电子票据应用中存在的安全问题,提出了一种超轻量级的安全高效的认证方案.和一些采用复杂加密运算的方案相比,该方案采用简单的逻辑运算和时间戳同步升级机制,可有效抵抗失同步攻击和重放攻击,并可有效防止信息泄露.同时,该方案在数据库中采用时间戳匹配标签信息的方法,极大地提高了数据搜索效率,经过对安全性和高效性方面的分析以及对性能的仿真比较,可知所提方案相比现有方案在安全性和效率上均有较大提升.

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计算机研究与发展DOI：10．7544／issnl000—1239．2018．20180075

Journal of

Research and

Development

Computer

55(7)：1432—1439，2018

物联网中超轻量级RFID电子票据安全认证方案

王

悦1

樊

凯2

1(西安文理学院信息工程学院西安710065)

2(西安电子科技大学网络与信息安全学院西安

(．edu．cn)

710071)

RFID Electronic

Ticket Authentication Scheme in IoT

Ultra。Lightweight

Yuel and FanKai2

Wang

710065)

1(College of InfcIrmation Engineering，Xi’an University．Xi’an

2(School

710071)

of Cyber Engineering，Xidian University，Xi'an

Abstract With the

of loT

of the

key technologies，

increasing popularity

application technologies，one

been

called the radio

to more and more

applied

frequency identification(RFID)technology，has

scenarios in various fields．The electronic tickets

RFID to traditional

technology

application

apply

makes the traditional tickets have the characteristics of

storable and identifiable

tickets，which

being

as well as

deal of convenience and

life．

verifiable，bringing

great

efficiency

people’S daily

in the

electronic tickets still face

in the

Although，RFID systems

application

solve the

many potential security

of electronic

tickets，

risks，such

privacy leakage．To

security problems

application

in this

RFID

authentication scheme is

with

ultra—lightweight

security

presented

scheme

paper．Compared

some schemes that use

complex

cryptographic algorithms，this

adopts simple logic operation

and

mechanism，which can

resist

effectively

attack

timestamp synchronization upgrade

asynchronous

besides it can

information

the same

time，the

leakage．At

attack，and

replay

effectively prevent

method that the time

matches the label information in the database in this scheme

greatly

stamp

information

the

and

improves

efficiency

searching

database．Through

analysis

security

scheme has

higher security

the

and simulation，the

efficiency，and

performance comparison

proposed

and

than some

schemes．

efficiency

existing

words radio

Key

frequency identification(RFID)；security authentication；ultra—lightweight；electronic

ticket；loT

摘要随着物联网应用技术的日益普及，作为其中重要技术之一的无线射频识别(radio

frequency

identification，RFID)技术在各个领域的应用场景越来越丰富．电子票据将RFID技术应用于传统票

证，使得传统票证具备可存储、可识别、可验证等特性，在很大程度上给人们的日常出行带来了巨大的便

捷和高效．尽管如此，RFID系统在电子票证上的应用仍然面临着许多安全风险，比如隐私泄露．针对

RFID技术在电子票据应用中存在的安全问题，提出了一种超轻量级的安全高效的认证方案．和一些

采用复杂加密运算的方案相比，该方案采用简单的逻辑运算和时间戳同步升级机制，可有效抵抗失同步

05 04

收稿日期：2018—01—31；修回日期：2018

基金项目：国家自然科学基金项目(61772403，U1401251)；西安市科技计划项目(CXYl352WL30)

the

and

China(61772403．U1401251)and the Science

This work was

National Natural Science Foundation

supported by

in Xi’an of

Plan

China(CXYl352WL30)．

Technology

Project

万方数据

1433

王悦等：物联网中超轻量级RFID电子票据安全认证方案

攻击和重放攻击，并可有效防止信息泄露．同时，该方案在数据库中采用时间戳匹配标签信息的方法，极

大地提高了数据搜索效率．经过对安全性和高效性方面的分析以及对性能的仿真比较，可知所提方案相

比现有方案在安全性和效率上均有较大提升．

关键词无线射频识别；安全认证；超轻量级；电子票据；物联网

中图法分类号TP393

因此轻量级安全认证协议得到了广泛的应用，也成

为了当前电子票据安全认证协议研究的重点．

为解决RFID技术在电子票证中存在的安全问

题，通过分析研究，本文提出了一个超轻量级的

RFID安全认证方案，使得电子票证的隐私保护和

安全认证等方面的需求得以保障．本方案采用计算

复杂度较简单的逻辑运算用于信息的加密，在保障

系统信息安全的同时，可以降低计算开销，能够更好

地适用于无源标签系统．方案采用时间戳同步升级

机制，可有效解决失同步攻击和重放攻击等安全问

题，并可有效防止信息泄露．另外，为了提高信息匹

配的速度，后端数据库采用时间戳匹配标签信息的

方法，极大地提高了数据搜索效率．

随着云计算、大数据以及新一代移动通信技术

的普及应用，物联网技术也得以快速发展，该技术可

应用的领域也越来越多．物联网是一种通过信息传感

设备，把任何物品与互联网相连接，按约定的协议进

行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、

监控和管理的网络．无线射频识别(radio

frequency

identification，RFID)技术是物联网的关键技术之

一，也在诸多物联网场景中被广泛应用．RFID是一

种非接触式自动识别技术，具有快速高效等特点，可

以快速、实时和精确地识别、采集并处理相关对象的

信息．近年来，国内的RFID技术发展迅速，已被广

泛应用于公共交通、自动收费站、社会保障等领域E1]．

在票据领域，RFID广泛应用于获取电子票据

的信息认证和隐私保护等方面，是电子票据应用技

术的重要组成部分．通过将RFID技术应用于传统

的票据，电子票据比纸质的标签能提供更高效、便利

的服务[2]．但在节约工作成本和提高效率的同时，也

带来了一系列潜在的安全威胁．

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