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基于RFID的物流系統(tǒng)安全性研究

文檔作者：馮媛蔡增玉趙振宇甘勇文檔來源： 1．鄭州輕工業(yè)學(xué)院計算機與通信工程學(xué)院 2．東北師范大學(xué)物理學(xué)院		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年11月16日
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、l造 匐 化
基于RFID的物流系統(tǒng)安全性研究
Research on the security of logistics system based On RFlD
馮媛 ，蔡增玉 ， 趙振宇 ，甘勇’
FENG Yuan ，CAI Zeng—yu。，ZHAO Zhen—yu ，GAN Yong。
(1．鄭州輕工業(yè)學(xué)院計算機與通信工程學(xué)院，鄭州450002；2．東北師范大學(xué)物理學(xué)院，長春1 30024)
摘 要：研究了基于RFID物流系統(tǒng)的安全問題。首先，分析了基于RFID物流系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；在此基
礎(chǔ)上，通過對基于RFID物流系統(tǒng)中的硬件、軟件、通信網(wǎng)絡(luò)等資源的分析，研究了其在硬
件、軟件、通信網(wǎng)絡(luò)等方面面臨的安全威脅。研究內(nèi)容對于基于RFID物流系統(tǒng)的構(gòu)建具有一
定的參考價值。
關(guān)鍵詞：射頻識別；物流；安全威脅
中圖分類號：TP309 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1 009-01 34(201 4)01(I-)一0023—03
Doi：1 O．396cl／J．issn．1 009-01 34．2014．01( )．08
0 引言
RFID(Radio Frequency Identification，射頻識
別)技術(shù)是一種非接觸的自動識別技術(shù)，其利用射
頻信號和空間耦合傳輸特性實現(xiàn)對被識別物體的
自動識別技術(shù) ]。與傳統(tǒng)的二維條碼技術(shù)相比，
RFID具有存儲數(shù)據(jù)量大、適用惡劣環(huán)境強、使用
壽命長、讀寫距離長等優(yōu)點，因此RFID在物流領(lǐng)
域有了越來越多的應(yīng)用 q】。由于RFID的引入而
引起的安全問題也H益引起了人們的關(guān)注 ’ ，但
當(dāng)前已有的研究集中在RFID的標(biāo)簽認(rèn)證和數(shù)據(jù)保
密。本文從系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的角度，對RFID在物流
系統(tǒng)中應(yīng)用的安全威脅進行了全面分析， 以期為
相關(guān)系統(tǒng)的實施提供參考。
1 基于RFID的物流系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)分析
典型的基于RFID的物流系統(tǒng)一般包括總部網(wǎng)
絡(luò)、分公司／倉庫網(wǎng)絡(luò)、查詢終端和移動配送終端
四部分。總部網(wǎng)絡(luò)通過Internet和分公司／倉庫網(wǎng)絡(luò)
連接；查詢終端通過Internet或移動通信網(wǎng)絡(luò)與查詢
服務(wù)器通信；移動配送終端在分公司／倉庫通過無
線局域網(wǎng)與倉庫管理終端通信，在運輸途中通過移
圖1 基于RFID的物流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
收稿日期：2013-05—17
基金項目：國家自然科學(xué)基金項目(61340059)；河南省教育廳科學(xué)技術(shù)研究重點項目(12A520048)
作者簡介：馮媛(1979一)，女，河南濟源人，講師，碩士，研究方向為無線通信和信息安全。
第36卷第1期2014一O1(上) [231
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l 訇 似
動通信網(wǎng)絡(luò)與中,lS／la務(wù)器通信，具體如圖1所示。
1)總部網(wǎng)絡(luò)
總部網(wǎng)絡(luò)是公司的核心網(wǎng)絡(luò)，為局域網(wǎng)，一
般由中心服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和查詢服務(wù)器等
構(gòu)成。中心服務(wù)器為物流信息系統(tǒng)各種服務(wù)提供
支持，負(fù)責(zé)核心業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)的處理；數(shù)據(jù)庫服務(wù)
器為整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理提供支持，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的
存儲、備份、查詢與更新；查詢服務(wù)器為各類各
戶對貨物狀態(tài)的查詢提供支持。
2)分公司／倉庫網(wǎng)絡(luò)
分公司／倉庫網(wǎng)絡(luò)主要包括本地服務(wù)器、本地
系統(tǒng)管理終端、倉庫管理終端和RFID托盤。本
地服務(wù)器不僅支持本地系統(tǒng)管理終端管理本地數(shù)
據(jù)，并保存一些僅供本分部使用的局部數(shù)據(jù)，同
時負(fù)責(zé)調(diào)用中心服務(wù)器提供的各種服務(wù)，并與移
動配送終端通信；系統(tǒng)管理終端主要管理分公司
的本地服務(wù)器、各種報表和日志；倉庫管理終端
通常在物流倉庫使用，通過對RFID托盤數(shù)據(jù)的讀
寫，實現(xiàn)出、入庫和庫存管理；RFID托盤是帶有
RFID標(biāo)簽的標(biāo)準(zhǔn)托盤，標(biāo)簽中存有托盤中貨物的
有關(guān)信息，方便對貨物信息的自動化管理。
3)移動配送終端
移動配送終端與倉庫管理終端功能類似，實
現(xiàn)對RFID托盤數(shù)據(jù)的訪問，但能夠隨車移動，并
通過無線局域網(wǎng)實現(xiàn)與本地服務(wù)器的數(shù)據(jù)交換。
車輛離開分公司／倉庫網(wǎng)絡(luò)后，通過移動通信網(wǎng)絡(luò)
與中,15 Jla務(wù)器聯(lián)系，支持貨物配送途中的跟蹤與
監(jiān)控。
4)查詢終端
客戶使用查詢終端訪問查詢服務(wù)器提供的
Web服務(wù)，查詢貨物狀態(tài)。查詢終端可以是PC機
及智能手機等設(shè)備。
2 基于RFID的物流系統(tǒng)安全威脅分析
2．1資源分析
基于RFID技術(shù)的物流系統(tǒng)包括總部網(wǎng)絡(luò)、分
部／倉庫網(wǎng)絡(luò)、各種查詢終端、倉庫管理終端、系
統(tǒng)管理終端、移動配送終端及RFID系統(tǒng)托盤等構(gòu)
成，從底向上邏輯上分為軟件、硬件、通信三個
層次，每層又涉及到多種資源，具體如表1所示。
2．2安全威脅分析
2_2_1硬件安全
硬件安全主要指由于系統(tǒng)硬件設(shè)備的丟失、
[241 第36卷第1期2014-01(上)
表1 基于RFID技術(shù)的物流系統(tǒng)中的重要資源
類別 描述
操作系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；web服務(wù)器；物流管理信息
。 系統(tǒng)(包括出庫管理、入庫管理、訂單管理、配送運
輸、發(fā)貨計劃、系統(tǒng)維護、數(shù)據(jù)維護、異常物流、報
表管理、查詢等功能模塊)
管理終端(包括倉庫管理終端、系統(tǒng)管理終端、移動
t 配送終端)；服務(wù)器(包括中心服務(wù)器、本地服務(wù)
器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、查詢服務(wù)器)：查詢終端：RFID
托盤；路由器以及各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
通信和網(wǎng)絡(luò) 射頻通信；移動通信網(wǎng)絡(luò)；Intemet；局域網(wǎng)
損壞、非法使用等造成的安全問題，包括如下因
素： 非法使用、輻射、硬件故障、搭線竊聽、盜
用及偷竊等等。基于RFID技術(shù)的物流系統(tǒng)中的硬
件主要包括終端、服務(wù)器、RFID標(biāo)簽和網(wǎng)絡(luò)設(shè)
備。
1)終端主要位于分公司／倉庫網(wǎng)絡(luò)的倉庫管
理終端和系統(tǒng)管理終端。這兩類終端一般在分公
司／倉庫內(nèi)部，面臨的安全威脅相對較小，主要是
非授權(quán)用戶的使用和訪問；車載移動終端由于所
處的特殊環(huán)境，面臨著機器受損和丟失而不能使
用， 系統(tǒng)丟失造成數(shù)據(jù)泄漏方面的威脅； 由于物
流公司工作人員的流動性較大，因此對離職的人
員的非法訪問應(yīng)特別注意。
2)RFID標(biāo)簽一般安裝在托盤或單個物品之
上，所處環(huán)境復(fù)雜，并且通過射頻訪問。面臨著
標(biāo)簽物理損壞、標(biāo)簽丟失、對電子標(biāo)簽信息的盜
讀和非法篡改及讀寫器受到干擾等威脅。特別是
射頻監(jiān)測器進行竊聽，從而得到口令、ID及賬
號、涉密信息等敏感數(shù)據(jù)。
3)服務(wù)器主要包括中,IMa務(wù)器，查詢服務(wù)器
和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。中心服務(wù)器和查詢服務(wù)器主要
面臨各種自然災(zāi)害造成物理損壞、斷電或收到攻
擊造成服務(wù)中斷。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器保存著整個物流
系統(tǒng)的數(shù)據(jù)， 主要面臨火災(zāi)水災(zāi)、地震、雷電等
各種自然災(zāi)害造成物理損壞、硬盤故障等造成的
數(shù)據(jù)丟失。
2_2_2軟件安全
軟件安全主要指由于系統(tǒng)中的各種軟件存在
的漏洞、后門等缺陷給系統(tǒng)帶來的安全威脅?；?
于RFID技術(shù)的物流系統(tǒng)中的軟件主要包括各種操
作系統(tǒng)、web服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及物流管理信
息系統(tǒng)。
1)操作系統(tǒng)主要是運行在服務(wù)器和查詢端的
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l 甸 似
計算機操作系統(tǒng)，是各種軟件運行的基礎(chǔ)和安全
的基石。常用的Windows、Linux及Unix等操作系
統(tǒng)均存在各種各樣的安全問題。操作系統(tǒng)面臨的
安全威脅主要有感染病毒、蠕蟲攻擊、木馬植入
和黑客入侵等。
2)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是中心網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上
運行的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件，負(fù)責(zé)整個物流系統(tǒng)的數(shù)
據(jù)信息的存儲和處理服務(wù)，其面臨的安全威脅包
括非授權(quán)用戶的訪問、通過口令猜測獲得系統(tǒng)管
理員權(quán)限、SQL注入以及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)本身存在漏
洞容易受到攻擊等。另外， 由于數(shù)據(jù)庫程序的意
外崩潰不可恢復(fù)而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)丟失、數(shù)據(jù)不一致
等，也是需要考慮的安全問題。
3)WebHE務(wù)器為客戶主要提供查詢支持。web
服務(wù)器的配置和權(quán)限設(shè)置，直接影響訪問網(wǎng)站的
效率和安全。其面臨的安全威脅主要有：客戶端
攻擊、腳本注入和拒絕服務(wù)攻擊等。
4)物流管理信息系統(tǒng)是基于RFID物流系統(tǒng)中
的各種應(yīng)用程序和模塊的集合，用來對物流活動
的整個流程進行信息化管理，供物流系統(tǒng)中的各
種用戶使用。其存在的安全威脅主要有：程序設(shè)
計中的漏洞、后門、非授權(quán)用戶訪問、用戶越權(quán)
訪問、數(shù)據(jù)泄漏及欺騙攻擊等。
2．2．3通信和網(wǎng)絡(luò)安全
基于RFID的物流系統(tǒng)中的通信和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主
要包括RFID標(biāo)簽與讀寫器通過射頻通信；移動配
送終端與中心服務(wù)器通過移動通信網(wǎng)絡(luò)通信；查
詢端通過Internet或移動通信網(wǎng)絡(luò)與查詢服務(wù)器通
信；分部／倉庫的本地服務(wù)器通過Internet與中心服
務(wù)器通信；中心網(wǎng)絡(luò)和分部／倉庫的局域網(wǎng)。
1)標(biāo)簽與讀寫器(終端)通信安全。首先，
標(biāo)簽與讀寫器(終端)通過射頻信號通信， 由于
無線信號本身的開放性，給非法用戶的偵聽帶
來非常的方便，存在由于監(jiān)聽造成的信息泄漏問
題：同時，目前的RFID的認(rèn)證算法還不夠安全，
存在著RFID或讀寫器身份偽裝的可能性；另外，
通過發(fā)射大量的干擾射頻信號，使合法讀寫器的訪
問無法順利完成，從而造成拒絕服務(wù)攻擊等威脅。
2)移動配送終端通過移動通信網(wǎng)絡(luò)與中心服
務(wù)器通信，主要面臨著移動通信網(wǎng)絡(luò)中：竊聽、
偽終端欺騙造成的信息泄漏，造成數(shù)據(jù)機密性的
破壞；修改、重放和刪除用戶數(shù)據(jù)或信令數(shù)據(jù)，
破壞數(shù)據(jù)完整性的破壞；在物理上或協(xié)議上千擾用
戶數(shù)據(jù)、信令數(shù)據(jù)及控制數(shù)據(jù)在無線鏈路上的正確
傳輸或用大量的垃圾數(shù)據(jù)過載耗盡網(wǎng)絡(luò)資源，實現(xiàn)
拒絕服務(wù)攻擊，造成系統(tǒng)可用性的破壞。
3)客戶查詢端、分布服務(wù)器與中心服務(wù)器通
過Internet連接，面臨著Internet本身存在的監(jiān)聽、
病毒、蠕蟲和DOS等威脅。
3 結(jié)論
安全是RFID在物流系統(tǒng)廣泛應(yīng)用需要解決的
重要問題，本文從硬件、軟件和通信網(wǎng)絡(luò)等層面
對基于RFID物流系統(tǒng)的安全威脅進行了深入的研
究，對物流系統(tǒng)的設(shè)計有重要的借鑒作用，必將
對RFID在物流系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用產(chǎn)生積極的影
響。RFID物流系統(tǒng)的安全保障是一個系統(tǒng)工程，
需要從技術(shù)、管理、法律等多個層面的共同作用
來實現(xiàn)。如何保障RFID物流系統(tǒng)的安全性、構(gòu)建
完整的RFID物流系統(tǒng)安全解決方案將是RFID在物
流中廣泛應(yīng)用亟待解決的問題，也將是下一步研
究的重點。
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