基于rfid的物聯(lián)網(wǎng)感知層信息安全對(duì)策(參考版)
2025-06-26 06:52本頁(yè)面
【正文】 在部署和實(shí)施物聯(lián)網(wǎng)感知層的時(shí)候，需要按照使用實(shí)際情況開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)分析與安全評(píng)估，按照實(shí)際的需求以確定RFID系統(tǒng)的安全等級(jí)，并通過(guò)具體的解決方案如實(shí)實(shí)施。然而因?yàn)槭褂贸杀疽约凹夹g(shù)手段的局限，這一技術(shù)無(wú)法在短時(shí)間久就可以獲得成功。結(jié)語(yǔ)物聯(lián)網(wǎng)感知層作為物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的基礎(chǔ)。一旦這一物品的安全系數(shù)比較低（通常是價(jià)值比較低的小件商品）的時(shí)候，就不再使用加密標(biāo)簽，只要使用普通的低價(jià)標(biāo)簽就可以了。 RFID系統(tǒng)安全級(jí)別的提出受到射頻識(shí)別系統(tǒng)成本的限制，射頻識(shí)別標(biāo)簽不會(huì)出現(xiàn)大規(guī)模的使用，這就更談不上在射頻識(shí)別標(biāo)簽之中植入可編程與加密機(jī)制了。其解決的措施就是使用加密的認(rèn)證方法，由此保證了網(wǎng)絡(luò)上的全部讀寫器在傳送數(shù)據(jù)信息至中間件（中間件可以把數(shù)據(jù)信息傳送至應(yīng)用系統(tǒng)）之前一定需要通過(guò)驗(yàn)證，并且保證讀寫器與后端系統(tǒng)之間加密所傳送的數(shù)據(jù)流。盡管能夠使用網(wǎng)關(guān)進(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，但是這需要付出更多的時(shí)間與空間的代價(jià)。采用專門的通信協(xié)議設(shè)計(jì)出專門的通訊信道，這在避免遭受攻擊與抗干擾方面具有良好的效果。通常，對(duì)于高端的射頻識(shí)別系統(tǒng)以及具有高價(jià)值的被標(biāo)識(shí)物品，盡量采用這以加密和認(rèn)證方式。不過(guò)電子標(biāo)簽的成本將直接影響到標(biāo)簽的存儲(chǔ)容量、計(jì)算能力以及所采用的加密算法強(qiáng)度。例如帶別名的雙向認(rèn)證[8]、Hash鎖以及址認(rèn)證（第三方認(rèn)證）等等。 安全問(wèn)題的對(duì)策針對(duì)信號(hào)干擾提出的抗干擾措施主要有[11]：借助數(shù)據(jù)編碼來(lái)提升數(shù)據(jù)抗干擾的能力；數(shù)據(jù)編碼以及數(shù)據(jù)完整性的校驗(yàn)來(lái)提升抗干擾的能力；多次重發(fā)并進(jìn)行比較，從而剔除出錯(cuò)的數(shù)據(jù)信息。（4）阻塞法在電子標(biāo)簽的內(nèi)部進(jìn)行標(biāo)志位的定義，可以把標(biāo)志位為“0”的狀態(tài)當(dāng)作公共掃描，而標(biāo)志位為“1”的狀態(tài)當(dāng)作“私人”掃描的范圍，從而防止了沒(méi)有必要的掃描讀寫器讀取標(biāo)簽信息并映射到隱私區(qū)。（3）標(biāo)簽臨時(shí)失活法把貼有RFID標(biāo)簽的物品放在表面涂有鋁箔的購(gòu)物袋之中，由此阻止了標(biāo)簽與讀寫器之間的通信；或者借助法拉第金屬罩對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行屏蔽，并拒絕不具備數(shù)字護(hù)照的信息攔截者去讀取電子標(biāo)簽中的信息；或者通過(guò)global 標(biāo)簽提供具有密碼保護(hù)功能的睡眠/喚醒機(jī)制，讓標(biāo)簽可以在暫時(shí)失活與正常狀態(tài)之間進(jìn)行靈活切換。由此補(bǔ)充了第一種方案的不足之處。同時(shí)這也不會(huì)影響到系統(tǒng)的反向跟蹤。不過(guò)制作電子標(biāo)簽是需要支出相當(dāng)?shù)某杀?，?shì)必導(dǎo)致一定的資源浪費(fèi)。 個(gè)人隱私問(wèn)題的對(duì)策根據(jù)出現(xiàn)的個(gè)人隱私問(wèn)題，其對(duì)應(yīng)的解決方法主要有：（1）“Killing”標(biāo)簽法“Killing”標(biāo)簽法[5]是在商品交付給客戶的時(shí)候，借助kill指令去殺死標(biāo)簽，使得標(biāo)簽即刻永久失效而無(wú)法再一次激活。（5）在讀寫器和主機(jī)或者應(yīng)用程序之間還可以通過(guò)中間部件直接或者間接地修改兩端的配置文件、干擾與竊聽(tīng)所交換的數(shù)據(jù)信息。（3）讀寫器通過(guò)發(fā)射特定的電磁波信號(hào)去破壞標(biāo)簽內(nèi)部的數(shù)據(jù)信息。而在接收標(biāo)簽發(fā)送的指令和數(shù)據(jù)信息的時(shí)候，讀寫器可能造成：無(wú)法識(shí)別正常工作的標(biāo)簽形成誤判標(biāo)簽的故障、把一個(gè)標(biāo)簽信息識(shí)別成另一個(gè)標(biāo)簽的導(dǎo)致識(shí)別上的錯(cuò)誤。這些干擾造成了直接的影響，如在標(biāo)簽與讀寫器之間通訊的過(guò)程中出現(xiàn)了數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤。一般來(lái)說(shuō)，RFID系統(tǒng)安全問(wèn)題主要有：（1）信號(hào)干擾問(wèn)題射頻識(shí)別系統(tǒng)目前采用了兩種頻率的信號(hào)[11]，一種是傳輸距離較近的低頻信號(hào)（主要通過(guò)電磁感應(yīng)），其工作頻率主要是125kHz、225 MHz；另一種則是傳輸距離較遠(yuǎn)的高頻信號(hào)與微波信號(hào)（主要通過(guò)電磁傳播），其工作頻率主要是433 MHz、915 MHz、 GHz。 安全問(wèn)題因?yàn)槠胀ㄉ唐分械碾娮訕?biāo)簽成本是受到限制的，而不可能對(duì)普通商品標(biāo)簽采用更強(qiáng)的加密方式。這就很容易導(dǎo)致RFID標(biāo)簽中攜帶的個(gè)人信息甚至個(gè)人隱私問(wèn)題被非法跟蹤或者泄露。射頻識(shí)別系統(tǒng)的安全性主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面，第一、RFID標(biāo)簽與讀寫器之間的通信由于是無(wú)線的且非接觸式，極易造成信息泄露而讓不法分子竊?。坏诙?、RFID標(biāo)簽自身的可編程性和計(jì)算能力會(huì)受到購(gòu)置成本的直接限制?，F(xiàn)在越來(lái)越多的用戶與商家表現(xiàn)出對(duì)于射頻識(shí)別系統(tǒng)的安全以及隱私保護(hù)等方面問(wèn)題的擔(dān)憂，在使用射頻識(shí)別系統(tǒng)的過(guò)程中怎樣確保其隱私性與安全性，而不會(huì)造成業(yè)務(wù)信息、個(gè)人信息甚至財(cái)產(chǎn)信息等出現(xiàn)丟失或者被盜等現(xiàn)象。物聯(lián)網(wǎng)感知層中的信息安全問(wèn)題物聯(lián)網(wǎng)感知層是由射頻識(shí)別系統(tǒng)構(gòu)成的?？梢?jiàn)，電子標(biāo)簽越多，則其定位就越精確，而相應(yīng)的成本也會(huì)隨著增加。射頻識(shí)別定位最為典型的優(yōu)點(diǎn)就是不要太空中衛(wèi)星的支持，相當(dāng)適合應(yīng)用在室內(nèi)等特定的環(huán)境之中，這一基本定位的方式主要有兩種，即讀寫器定位、標(biāo)簽定位。（4）定位研究當(dāng)前空間定位技術(shù)已經(jīng)得到了普遍的應(yīng)用，例如歐洲的伽利略、美國(guó)的GPS還有中國(guó)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)等，可是處于室內(nèi)環(huán)境之中這些定位技術(shù)未必就能發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。此外，由于復(fù)雜的天線設(shè)計(jì)原理，導(dǎo)致射頻識(shí)系統(tǒng)的整體硬件出現(xiàn)高昂的成本，這樣限制了其批量使用，而只能適用于一些特定的場(chǎng)所。在獲得全部電子標(biāo)簽的空間信息之后，借助讀寫器中特定的天線來(lái)控制其電子定向，并讓天線方向在有效區(qū)域之內(nèi)各個(gè)電子標(biāo)簽之間進(jìn)行輪換，由此實(shí)現(xiàn)不同位置同頻率的電子標(biāo)簽處在不同的時(shí)間之內(nèi)和讀寫器進(jìn)行通信，從而避開(kāi)了因?yàn)轭l率競(jìng)爭(zhēng)而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)碰撞。不過(guò)由于不同的碼型需要相對(duì)應(yīng)的接收機(jī)和其匹配才能解碼，這樣會(huì)出現(xiàn)讀寫器數(shù)量過(guò)多，而無(wú)法具備其應(yīng)有的便攜性和移動(dòng)性，因此碼分多址技術(shù)并沒(méi)有在射頻識(shí)別領(lǐng)域獲得大面積的采用。碼分多址的技術(shù)采用的是相互之間具有不同的編碼序列并在相同的信道上傳輸數(shù)據(jù)信息。這一技術(shù)對(duì)于讀寫器的接收端而言可以借助相干解調(diào)技術(shù)把
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