一种基于轻权加密体制的RFID认证协议

doi:10.3969/j.issn.1000-3428.2014.07.014

计算机工程

一种基于轻权加密体制的RFID认证协议

夏永祥^1a，史志才^1a,2，张瑜^1b，戴建^1a

(1. 上海工程技术大学 a. 电子电气工程学院；b. 中韩多媒体设计学院，上海 201620；2. 麦考瑞大学计算机系，悉尼 2109)

收稿日期:2014-02-20 出版日期:2014-07-15 发布日期:2014-07-14
作者简介:夏永祥(1971－)，男，讲师，主研方向：网络与信息安全；史志才，教授、博士；张瑜，副教授、硕士；戴建，硕士研究生。
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(61272097)；上海工程技术大学科技发展基金资助项目(2011XY16)；上海工程技术大学学科专业建设基金资助项目(XKCZ1212)。

An RFID Authentication Protocol Based on Lightweight Cryptographic System

XIA Yong-xiang^1a, SHI Zhi-cai ^1a,2, ZHANG Yu ^1b, DAI Jian ^1a

(1a. College of Electronic and Electrical Engineering; 1b. Sino-Korean College of Multimedia Design, Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 201620, China; 2. Department of Computer, Macquarie University, Sydney 2109, Australia)

Received:2014-02-20 Online:2014-07-15 Published:2014-07-14

摘要/Abstract

摘要： 针对射频识别(RFID)系统在计算与存储资源有限情况下的特殊需求，提出一种基于公钥密码体制NTRU的轻权认证协议。在该协议中，标签和读写器均完成一次随机数生成操作，且仅在服务器端存储一个密钥对，各个RFID标签采用公钥进行消息加密并发送给读写器和服务器，服务器通过存储在本地的私钥进行解密，在标签端仅存储服务器的公钥，以确保认证过程中信息的保密传输和隐私性，实现标签与读写器间的相互认证。通过分析证实，该协议能够抵抗窃听、位置追踪、重放、反向跟踪等攻击，而且标签仅需提供轻权加密和随机数生成操作，该认证协议非常适合应用于低成本的RFID系统。

关键词: 射频识别, NTRU算法, 轻权加密, 认证协议, 隐私, 安全性

Abstract: According to the special situations that an Radio Frequency Identification(RFID) system only has very limited computing and memory resources, this paper proposes a lightweight mutual authentication protocol based on Number Theory Research Unit(NTRU). In this protocol, readers and tags perform random number generating operations. The server stores a key pair, while tags only store a public key. Tags encrypt messages uses the public key, and then sends them to readers or the server. The server decrypts messages using private key. The protocol ensures the security and privacy of the RFID system and completes the mutual authentication between readers and tags. Analysis result shows that the proposed protocol can prevent replay attack, tracing, eavesdropping and backward traceability effectively. The protocol only needs the lightweight encryption and pseudorandom operations for tags. It is very suitable to the low-cost RFID system.

Key words: Radio Frequency Identification(RFID), Number Theory Research Unit(NTRU) algorithm, lightweight cryptographic, authen- tication protocol, privacy, security

中图分类号:

TP393

夏永祥，史志才，张瑜，戴建. 一种基于轻权加密体制的RFID认证协议[J]. 计算机工程, doi: 10.3969/j.issn.1000-3428.2014.07.014.

XIA Yong-xiang, SHI Zhi-cai, ZHANG Yu, DAI Jian. An RFID Authentication Protocol Based on Lightweight Cryptographic System[J]. Computer Engineering, doi: 10.3969/j.issn.1000-3428.2014.07.014.

https://www.ecice06.com/CN/Y2014/V40/I7/69

参考文献

参考文献 [1] Nambiar A N. RFID Technology: A Review of Its Appli- cations[C]//Proc. of World Congress on Engineering and Computer Science. San Francisco, USA: [s. n.], 2009: 1-7. [2] Sarma S E, Weis S A, Engels D W. Radio-frequency Iden- tification: Secure Risks and Challenges[J]. RSA Laboratories Cryptobytes, 2003, 6(1): 2-9. [3] Weis S A, Sarma S E, Rivest R L, et al. Security and Privacy Aspects of Low-cost Radio Frequency Identification Sys- tems[C]//Proc. of the 1st International Conference on Security in Pervasive Computing. Boppard, Germany: IEEE Press, 2004: 201-212. [4] 周永彬, 冯登国. RFID安全协议的设计和分析[J]. 计算机学报, 2006, 29(4): 581-589. [5] Lee S M, Hwang Y J, Lee D H. Efficient Authentication for Low-cost RFID Systems[C]//Proc. of ICCSA’05. Berlin, Germany: Springer-Verlag, 2005: 619-627. [6] Molnar D, Soppera A, Wagner D. A Scalable, Delegatable Ps- eudonym Protocol Enabling Ownership Transfer of RFID Tags[C]//Proc. of Workshop on Selected Areas in Crypto- graphy. Berlin, Germany: Springer-Verlag, 2006: 276-290. [7] Le T V, Burmester M, Medeirosde B. Universally Composable and Forward Secure RFID Authentication and Authenticated Key Exchange[C]//Proc. of the 2nd ACM Symposium on In- formation, Computer and Communications Security. New York, USA: 2007: 242-252. [8] Tsudik G. YA-TRAP: Yet Another Trivial RFID Authentication Protocol[C]//Proc. of the 4th Annual IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications Workshops. Pisa, Itlay: IEEE Press, 2006: 640-651. [9] Stephen A. Security and Privacy Aspects of Low-Cost Radio Frequency Identification Systems[C]//Proc. of the 1st Conference on Security in Pervasive Computing. Boppard, Germany: Spring-Verlag, 2004: 201-212 [10] Peris-Lopez P, Estevez-Tapiador J M, Hernandez-Castro J, et al. EMAP: An Efficient Mutual-authentication Protocol for Low-Cost RFID Tags[C]//Proc. of OTM Workshops. Berlin, Germany: Springer-Verlag, 2006: 352-361. [11] Li Tieyan, Wang Guilin. Security Analysis of Two Ultra-Lightweight RFID Authentication Protocols[C]//Proc. of IFIP SEC 2007. Sandton, South Africa: [s. n.], 2007: 109-120. [12] Dimitriou T. A Lightweight RFID Protocol to Protect Against Traceability and Cloning Attacks[C]//Proc. of Conference on Security and Privacy for Emerging Areas in Communication Networks. [S. l.]: IEEE Press, 2005: 59-66. [13] Li Tieyan, Wang Guilin, Deng R H. Security Analysis on a Family of Ultra-lightweight RFID Authentication Protocols[J]. Journal of Software, 2008, 3(3): 1-10. [14] 姚华桢, 刘传菊. 基于AES与NTRU的RFID安全认证协议[J]. 计算机应用与工程, 2012, 48(35): 80-84. [15] 李斌, 凌力. 一种基于NTRU公钥加密系统的RFID认证协议[J]. 计算机应用与软件, 2012, 29(4): 278-280. [16] 冯军, 潘郁. 基于共享密钥的RFID认证协议[J]. 自动化仪表, 2012, 33(6): 49-52 [17] Kaya S V, Sava E. Public Key Cryptography Based Privacy Preserving Multi-context RFID Infrastructure[J]. Ad Hoc Networks, 2009, 7(1): 136-152. [18] 陈剑, 张春. 低功耗RFID的公钥密码系统实现[J]. 半导体技术, 2009, (9): 890-894. 编辑金胡考

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

一种基于轻权加密体制的RFID认证协议

An RFID Authentication Protocol Based on Lightweight Cryptographic System

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	郑清安, 董建成, 陈亮, 阮英清, 李锦松, 许林彬. 分布式可信数据管理与隐私保护技术研究[J]. 计算机工程, 2024, 50(7): 174-186.
[2]	熊世强, 何道敬, 王振东, 杜润萌. 联邦学习及其安全与隐私保护研究综述[J]. 计算机工程, 2024, 50(5): 1-15.
[3]	王栋, 王合建, 玄佳兴, 郑尚卓, 陈炳聪. 面向电力调度指令的区块链隐私可追踪存证方案[J]. 计算机工程, 2024, 50(5): 158-166.
[4]	卢晓天, 朴春慧, 杨兴雨, 白英杰. 基于贝叶斯网络的差分隐私高维数据发布技术研究[J]. 计算机工程, 2024, 50(5): 167-181.
[5]	张晓均, 李兴鹏, 唐伟, 郝云溥, 薛婧婷. 云-边融合的可验证隐私保护跨域联邦学习方案[J]. 计算机工程, 2024, 50(3): 148-155.
[6]	杜鹏, 崔琦, 王思翔, 董有恒, 李晖. 基于新型时空混沌系统的隐私图像加密算法[J]. 计算机工程, 2024, 50(2): 140-153.
[7]	叶晓东, 赵迎迎, 孙永奇, 赵思聪, 刘真. 基于非定长编码和滑动窗口的隐私保护记录链接方法[J]. 计算机工程, 2024, 50(2): 154-164.
[8]	张攀峰, 吴丹华, 董明刚. 基于粒子群优化的差分隐私深度学习模型[J]. 计算机工程, 2023, 49(9): 144-157.
[9]	于莹莹, 丁红发, 蒋合领. 图数据精确最短距离的隐私保护外包计算方案[J]. 计算机工程, 2023, 49(9): 158-171.
[10]	王群, 李馥娟, 倪雪莉, 夏玲玲, 梁广俊. 区块链数据形成与隐私威胁[J]. 计算机工程, 2023, 49(8): 1-12.
[11]	邱天晨, 郑小盈, 祝永新, 封松林. 面向非独立同分布数据的联邦学习架构[J]. 计算机工程, 2023, 49(7): 110-117.
[12]	陈福安, 柳毅. 基于区块链的V2G无证书环签密隐私保护方案[J]. 计算机工程, 2023, 49(6): 34-41,52.
[13]	王群, 李馥娟, 倪雪莉, 夏玲玲, 梁广俊. 区块链隐私保护机制研究[J]. 计算机工程, 2023, 49(4): 1-13.
[14]	杨越佳, 华蓓, 钟志威, 高咪. 基于同态加密的隐私保护逻辑回归协同计算[J]. 计算机工程, 2023, 49(4): 23-31.
[15]	唐敏, 张宇浩, 邓国强. 一种高效的非交互式隐私保护逻辑回归模型[J]. 计算机工程, 2023, 49(4): 32-42,51.

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

一种基于轻权加密体制的RFID认证协议

An RFID Authentication Protocol Based on Lightweight Cryptographic System

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价