面向智慧园区的RFID系统信息安全认证方案

doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.024

摘要/Abstract

摘要：

RFID系统本身在设备身份认证及信息传输过程中存在众多安全漏洞，且现有的RFID安全认证大多为重量级认证，必然会加重认证双方的信息处理负担，导致出现有效信息率低的问题。为此，对ARAP加以改进，提出了一种可靠的轻量级RFID系统信息安全认证协议（DARAP），该协议可以有效抵抗重传、跟踪、欺骗、克隆和去同步等多种攻击手段，具有较高的安全性和实用性。

关键词: RFID, 智慧园区, 轻量级, DARAP

Abstract:

There exist many security vulnerabilities in device’s identity verification and the information transmition through RFID system，the computations and procedures in the classical RFID authentication protocols are so complex that will impose processing burdens on the data base or readers，leading to the problem of low effective information rate. To solve the problem，an improvement of ARAP protocol which called DARAP was proposed to realize authentication in RFID system for smart park. The new protocol could effectively resist attacks of re-transmission，tracking，deception，cloning and de-synchronizationand，and it had high security and practicability.

Key words: RFID, smart park, lightweight, DARAP

李荣荣,寇建涛,董刚,唐良瑞. 面向智慧园区的RFID系统信息安全认证方案[J]. 电信科学, 2016, 32(2): 164-169.

Rongrong LI,Jiantao KOU,Gang DONG,Liangrui TANG. A security authentication scheme in RFID system for smart park[J]. Telecommunications Science, 2016, 32(2): 164-169.

图/表 4

参考文献 12

[1]	PERIS-LOPEZ P ， HERNANDEZ-CASTRO J C ， TAPIADOR J M E ， et al. M2AP：a minimalist mutual-authentication protocol for low cost RFID tags[J]. Lecture Notes in Computer Science， 2006，4159（10）： 912-923.
[2]	LI T ， WANG G . Security analysis of two ultra-lightweight RFID authentication protocols[C]// IFIP RC-11 International Information Security Conference， May 14-16， 2007， Sandton，South Africa. Berlin： Springer US， 2007： 109-120.
[3]	CHIEN H Y . SASI：a new ultra lightweight RFID authentication protocol providing strong authentication and strong integrity[J]. IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing， 2007，4（4）： 337-340.
[4]	CAO T ， BERTINO E ， LEI H . Security analysis of the SASI protocol[J]. IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing， 2009，6（1）： 73-77.
[5]	PHANR C W . Cryptanalysis of a new ultralight-weight RFID authentication protocol[J]. IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing， 2009，6（4）： 316-320.
[6]	SUN H M ， TING W C ， WANG K H . On the security of Chien’ sultralight-weight RFID authentication protocol[J]. IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing， 2011，8（2）： 315-317.
[7]	ARCO P D ， SANTISA D E . On ultralight-weight RFID authentication protocols[J]. IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing， 2011，8（4）： 548-563.
[8]	PERIS-LOPEZ P ， HERNANDEZ-CASTRO J C ， TAPIADOR J M E ， et al. Advances in ultra lightweight cryptography for low-cost RFID tags：gossamer protocol[C]// International Workshop on Information Security Applications， September 23-25， 2008， Jeju Island，Korea. Berlin： Springer US， 2008： 56-68.
[9]	HERNANDEZ-CASTRO J C ， PERIS-LOPEZ P ， PHAN R C W ， et al. Cryptanalysis of the david-prasad RFID ultralightweight authentication protocol[C]// International Workshop on Radio Frequency Identification：Security and Privacy Issues， June 8-9， 2010， Istanbul，Turkeya. Berlin： Springer US， 2010： 22-34.
[10]	辛伟，郭涛，董国伟，等. RFID认证协议漏洞分析[J]. 清华大学学报（自然科学版）， 2013，53（12）： 1719-1725. XIN W ， GUO T ， DONG G W ， et al. Vulnerability analysis of RFID authentication protocols[J]. Journal of Tsinghua University（Science and Technology）， 2013，53（12）： 1719-1725.
[11]	YAO D D . On the security of public-key protocols[J]. IEEE Transactions on Information Theory， 1983，2（29）： 198-208.
[12]	丁治国，郭立，王昱洁，等. 基于密钥阵列的RFID安全认证协议[J]. 电子与信息学报， 2009，3（13）： 722-726. DING Z G ， GUO L ， WANG Y J ， . An authentication protocol based on key array for RFID[J]. Journal of Electronics and Information Technology， 2009，3（13）： 722-726.

符号	说明
R	RFID识别器
r_R	识别器R产生的随机数
T	RFID标签
r_T	标签T产生的随机数
P	标签T的假名
S	假名P的覆盖值
x_R	识别器R的真实ID
x_T	标签T的真实ID
BS	后台数据库
h（）	h（）函数
⊕	按位异或运算

[1]	瞿逢重, 来杭亮, 刘建章, 涂星滨, 姜园. 海洋物联网关键技术研究与应用[J]. 电信科学, 2021, 37(7): 25-33.
[2]	何英杰, 李启伟, 孙涵, 郜迪, 董剑峰, 杨书华. 面向物联网轻量级隐私保护的真值发现机制[J]. 电信科学, 2021, 37(5): 124-132.
[3]	宋琪杰,陈铁明,陈园,马栋捷,翁正秋. 面向物联网区块链的共识机制优化研究[J]. 电信科学, 2020, 36(2): 1-12.
[4]	陈长怡,陆钢,周丽莎,黄泽源,马壮展. 基于云原生的轻量级5GC产品及关键技术[J]. 电信科学, 2020, 36(12): 89-95.
[5]	刘直良. 一种基于二次剩余的改进的RFID认证协议[J]. 电信科学, 2018, 34(4): 90-97.
[6]	李川,李学俊. 一种基于散列函数的RFID安全认证方法[J]. 电信科学, 2017, 33(6): 129-137.
[7]	简碧园,刘道微. 基于单向伪随机函数的移动RFID系统认证协议[J]. 电信科学, 2017, 33(6): 138-145.
[8]	徐洪磊,张园. 面向智慧园区的随选网络解决方案[J]. 电信科学, 2017, 33(12): 157-163.
[9]	郭涛,韩建亭,杨晓玲. 智慧家庭App的设备控制页面动态呈现技术[J]. 电信科学, 2017, 33(10): 177-184.
[10]	王勇,李婷. 改进的基于ALOHA的RFID防碰撞算法[J]. 电信科学, 2016, 32(8): 77-81.
[11]	章武媚. 基于Montgomery型椭圆曲线密码的RFID安全认证方案[J]. 电信科学, 2016, 32(5): 121-126.
[12]	丁伟,李树泉,李思维,唐良瑞,孙丹丹. 面向智慧园区的WSN路由优化算法[J]. 电信科学, 2016, 32(3): 171-175.
[13]	吴文炤,王潇,赵鲲鹏,文亚凤. 基于RFID技术的智慧园区室内定位算法[J]. 电信科学, 2016, 32(3): 187-191.
[14]	王涛. 电力轻量级分组密码算法[J]. 电信科学, 2015, 31(Z1): 113-119.
[15]	王爱俊,刘冰. 面向C2C通信的轻量级TURN实现架构及方案[J]. 电信科学, 2015, 31(12): 153-158.