一种轻量级RFID安全协议

一种轻量级RFID安全协议*

陈瑞鑫，邹传云

(西南科技大学信息工程学院移动计算实验室，四川绵阳621010)

摘

要：在分析了几种现有的典型RFID安全协议的特点和缺陷的基础上，提出了一种轻量级的

RFID安全协议，该协议将一次性密码本与询问—应答机制相结合，实现了安全高效的读取访问控制，最后建立该协议的理想化模型，利用BAN逻辑对该协议进行了形式化分析，在理论上证明其安全性。

关键词：轻量级；安全协议；一次性密码本；BAN逻辑

中图分类号：TP393.0

文献标识码：A

AlightweightRFIDsecurityprotocol

CHENRuiXin，ZOUChuanYun

(MobileComputingLaboratory，SchoolofInformationEngineering，SouthwestUniversityofScienceandTechnology，

Mianyang621010，China)

Abstract：ThefeaturesandissuespertinenttoseveralcurrenttypicalRFIDcryptographicprotocolswereanalyzed.Finally，alightweightRFIDsecureprotocolwasproposedwhichcombinestheonetimepadswiththechallenge-responsemechanism.Aftersettingupanidealizedprotocolmodel，aprocessofformalanalysisofthisprotocolispresentedandthesecurityisprovedtheoreticallybyusingtheBANlogic．

Keywords：lightweight；securityprotocol；onetimepads；BANlogic射频识别(RFID)系统是使用无线射频技术在开放系统环境中进行对象识别，它通过射频信号来自动识别目标对象并获取相关数据[1]。现在，许多人已将RFID系统看作是一项实现普适计算环境的有效技术。但是，关键问题是要确保只有授权用户才能够识别各个标签，而攻击者无法对这些标签进行任何形式的跟踪。针对这一问题，国内外开展了大量关于RFID隐私安全保密的研究，已有许多RFID安全协议被提出，如Hash锁协议、随机化Hash锁协议、Hash链协议等，但这些协议存在着安全隐患高，效率低下等缺陷。针对这些协议的不足，本文提出一种轻量级的RFID安全协议，并利用BAN逻辑对该协议进行形式化分析，在理论上证明其安全性[2]。

1.1Hash锁协议

Hash锁协议是由Sarma等人提出来的，为了避免信

息泄漏和被追踪，它使用metaID来代替真实的标签ID，读写器向标签发出ID访问请求，标签回复根据metaID计算K值，标签计算Hash(K)，如果metaID=Hash(K)，则读写器通过验证，发送ID给读写器。如果ID值与数据库中的ID值相同，则对比标签的验证通过。从上述过程可以看出，Hash锁协议中没有ID动态刷新机制，并且

metaID也保持不变，ID是以明文的形式通过不安全的信道传送的，因此Hash锁协议非常容易受到假冒攻击和

重传攻击，攻击者也可以很容易地对标签进行追踪，也就是说，Hash锁协议没有达到其安全目标。

1RFID安全协议

基于密码学的发展，到目前为止，已经有许多种

1.2随机化Hash锁协议

为了解决Hash锁中位置跟踪的问题，将Hash锁方法加以改进，采用随机化Hash锁协议，此协议由Weis等人提出，它采用了基于随机数的询问—应答机制，该方法中数据库存储各个标签的ID值，设为ID1、ID2…

RFID安全协议被提出来，下面将介绍3种典型的RFID

安全协议，并分析其优缺点[3-4]。

*基金项目：人事部留学人员科技活动择优资助项目(08ZD0106)；

四川教育厅科技项目(2006A096)

IDk…IDn，标签向读写器发出的metaID是变化的，随机

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