第7講物聯(lián)網(wǎng)感知層安全與rfid安全(編輯修改稿)
2025-03-16 12:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的作用是更新密鑰和產(chǎn)生秘密值鏈， G用來產(chǎn)生響應。每次認證時，標簽會自動更新密鑰；并且電子標簽和后臺應用系統(tǒng)預想共享一個初始密鑰 kt， 1。圖第 j次認證圖以及詳細的步驟 : 1 )當電子標簽進入閱讀器的識別范圍內(nèi)閱讀器向其發(fā)送 query消息請求認證。 2）電子標簽利用 H函數(shù)加密密鑰 kt， j(即 H（ kt， j） )發(fā)送給閱讀器，同時更新當前的密碼值 kt， j+1=H（ kt， j）。 3）閱讀器收到電子標簽發(fā)送來的 H（ kt， 1）繼而轉(zhuǎn)發(fā)給后臺應用系統(tǒng)。 4）后臺應用系統(tǒng)查找數(shù)據(jù)庫搜存儲的所有標簽，計算是否有某個標簽的 IDt使得 H（ kt， 1）=G（ Hj1（ kt， 1）），若有，認證通過，并把 IDt發(fā)送給電子標簽。否則認證失敗。 從上述分析可以看到每一次標簽認證時，都要對標簽的 ID進行更新，增加了安全性，但是這樣也增加了協(xié)議的計算量，成本也相應的增加。同時Hash鏈協(xié)議是一個單向認證協(xié)議，還是不能避免重放和假冒的攻擊。例如攻擊者截獲 H（ kt， 1）后就可以進行重放攻擊。所以 Hash鏈協(xié)議也不算一個完美的安全協(xié)議。 Hash的 ID變化協(xié)議 Hash的 ID變化協(xié)議的原理跟 Hash鏈協(xié)議有相似的地方，每次認證時 RFID系統(tǒng)利用隨機數(shù)生成程序生成一個隨機數(shù) R對電子標簽 ID進行動態(tài)的更新，并且對 TID（最后一次回話號）和 LST（最后一次成功的回話號）的信息進行更新 ,該協(xié)議可以抗重放攻擊。 1）當電子標簽進入閱讀器的識別范圍內(nèi)閱讀器向其發(fā)送 query消息請求認證。 2)電子標簽收到閱讀器的請求后，將當前的回話號加 1，并標簽 ID和 TID*ID分別求 hash值，得到 H(ID）， H（ TID*ID），然后標簽將 H（ ID）， H（ TID*ID）、△ TID三者同時發(fā)送給閱讀器；其中 H(ID）作用是幫助后臺應用系統(tǒng)還原出對應電子標簽的 ID，而△ TID的作用是還原出 TID，進而計算出 H（ TID*ID）。 3）閱讀器接到電子標簽發(fā)送過來的 H（ ID）， H（ TID*ID）、△ TID，繼而發(fā)送給后臺應用系統(tǒng)。 4）后臺應用系統(tǒng)接到閱讀器發(fā)送來的 H（ ID）， H（ TID*ID）、△ TID，還原出 ID與TID*ID跟自己數(shù)據(jù)庫存儲的電子標簽信息進行對比，如果有效，產(chǎn)生一個秘密的隨機數(shù) R，然后將（ R， H（ R*TID*ID））發(fā)送給閱讀器，并且后臺應用系統(tǒng)將電子標簽的 ID更新為ID⊕ R存儲起來，并且對 TID和 LST也進行刷新。 5）閱讀器將收到的（ R， H（ R*TID*ID））發(fā)送給電子標簽，電子標簽收到后對數(shù)據(jù)進行驗證，如果有效則認證成功，并對標簽 ID和 LST進行刷新，否則失敗。 通過以上步驟的分析可以看的該協(xié)議有一個弊端就是后臺應用系統(tǒng)更新標簽ID、 LST與標簽更新的時間不同步，后臺應用系統(tǒng)更新是在第 4步，而標簽的跟新是在第五步，而此刻后臺應用系統(tǒng)已經(jīng)更新完畢，此刻如果攻擊者在第5部進行數(shù)據(jù)阻塞或者干擾，導致電子標簽收不到（ R， H（ R*TID*ID）），就會造成后臺存儲標簽數(shù)據(jù)與電子標簽數(shù)據(jù)不同步，導致下次認證的失敗，所以該協(xié)議不適用于分布式 RFID系統(tǒng)環(huán)境。 Hash的 ID變化協(xié)議 RFID詢問 應答認證協(xié)議 該協(xié)議是 Rhee等人基于分布式數(shù)據(jù)庫環(huán)境提出的詢問 應答的雙向認證 RFID系統(tǒng)協(xié)議。 1)當電子標簽進入閱讀器的識別范圍內(nèi)閱讀器向其發(fā)送 query消息以及閱讀器產(chǎn)生的秘密隨機數(shù) RR，請求認證。 2）電子標簽接到閱讀器發(fā)送過來的請求后，生成一個隨機數(shù) RT，并且計算出 H（ ID||RR||RT） ,ID是電子標簽 ID， H為電子標簽和后臺應用系統(tǒng)共享的 hash函數(shù)。然后電子標簽將（ H（ ID||RR||RT）， RT）發(fā)送給閱讀器。 3）閱讀器收到電子標簽發(fā)送過來后，添加之前自己生成的隨機數(shù) RR一同發(fā)給后臺應用系統(tǒng)（ H（ ID||RR||RT）， RT， RR）。 4）后臺應用系統(tǒng)收到閱讀器發(fā)送來的數(shù)據(jù)后，檢查數(shù)據(jù)庫存儲的標簽 ID是否一個 IDj（ 1=j=n）滿足 H（ IDj||（ RR||RT） =H（ ID||RR||RT），若有，則認證通過，并且后臺應用系統(tǒng)把 H（ IDj||RT）發(fā)送給閱讀器。 5）閱讀器把 H（ IDj||RT）發(fā)送給電子標簽進行驗證，若 H（ IDj||RT） = H（ ID||RT），則認證通過，否則認證失敗。 該協(xié)議
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