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可證明安全的RFID通信安全協(xié)議

文檔作者：蔡慶玲1，詹宜巨1，劉洋2 文檔來源： 1．中山大學工學院廣州 2．中山大學信息科學與技術學院		點擊數(shù)：	更新時間： 2023年07月22日
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研究與開發(fā)
可證明安全的RFID通信安全協(xié)議乖
蔡慶玲1，詹宜巨1，劉洋2
(1．中山大學工學院廣州510275；2．中山大學信．g-科學與技術學院廣州510275)
_圜通過對RFID系統(tǒng)特殊安全問題的系統(tǒng)研究，從可證明安全論證的角度出發(fā)，本文提出了一尊可證明安全的肼D通信安全協(xié)議—rPAP。在隨機預言模型下，使用形式化描述方式，系璣地h建業(yè)了
RFID通信安全模型，并在該模型下，形式化地論證了rPAP協(xié)議的安全性。該協(xié)議適用于一般的
RFID系統(tǒng)。
i莢鍵弱RFID；可證明安全；隧機瑗育模登；晗希函巍#’。一7’ ’?！?
”
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1 引言
隨著射頻識別(radio frequency identitication，RFID)技
術的廣泛應用。RFID系統(tǒng)的安全問題也日益突出，特別是
安全與隱私保護問題已嚴重阻礙了RFID技術的進一步
發(fā)展。成為RFID技術發(fā)展急待解決的關鍵問題之一，已
吸引了業(yè)界眾多信息安全學者的關注和投入，并已提出了
眾多的解決方案。近期提出解決方案如：IBM公司的“夾子
標簽”技術、Noisy Tags法【1吸Distance Bounding法[21等新的
解決方案。IBM公司的“夾子標簽”技術不適用于需要信息
重復讀取的物流領域等。Noisy Tags法需要增加額外的標
簽。而且存在安全漏洞無法抵抗重放攻擊等。Distance
Bounding法增加了標簽的認證時間，難以快速響應海量標
簽的識別。Tsudik提出了YA．YRAP協(xié)議13l，由于時間戳的
使用．雖然有效地降低了復雜性，但致使標簽極易遭受拒
·廣東省基金資助項目(No．9151027501000076)
絕服務的攻擊。而導致標簽的長久失效。Molnar等提出了基
于散列樹的認證方案}q，該方案的每個標簽的計算量是標簽
數(shù)量的對數(shù)且為變量。此外，如果一個標簽被攻陷，整個散列樹
中其他標簽的匿名性也會遭到破壞吼。參考文獻【6】提出基于
Hash函數(shù)和二次剩余假設的安全通信協(xié)議，協(xié)議具有較
強的安全與隱私保護性。但服務器需要求解兩個二次同余
方程和多達8次的Hash運算。參考文獻f7偎出了基于密
鑰陣列的認證協(xié)議．由于使用密鑰陣列，因而需占用較多
的存儲空間及運算時間。參考文獻【8】提出了RFID系統(tǒng)可
擴展安全認證協(xié)議，由于每次認證ID值都會發(fā)生變化，易
受DoS攻擊．一旦攻擊成功將會導致標簽的長久失效。
基于上述原因．本文提出了一種可證明安全的RFID
通信安全協(xié)議——．rPAP(provably secure authentication
protocol for RFID)。從形式化論證的角度出發(fā)．通過對R兀D
系統(tǒng)特殊安全問題的研究，基于隨機預言模型Mq，提出了
RnD系統(tǒng)的通信模型、攻擊模型及其通信安全協(xié)議安全目
標模型的形式化描述，建立了RnD通信的安全模型，并在

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